]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/movepick.cpp
Retire seeValues[] and move PieceValue[] out of Position
[stockfish] / src / movepick.cpp
index 0dd44bbd8db54925e035728bea470075fe5004ae..208007cca24e84d7a54ac0ef1c4844b23e844161 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) 2008-2009 Marco Costalba
+  Copyright (C) 2008-2010 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
   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
 */
 
-
-////
-//// Includes
-////
-
-#include <algorithm>
 #include <cassert>
 
-#include "history.h"
 #include "movegen.h"
 #include "movepick.h"
 #include "search.h"
-#include "value.h"
-
-
-////
-//// Local definitions
-////
+#include "types.h"
 
 namespace {
 
   enum MovegenPhase {
-    PH_TT_MOVES,       // Transposition table move and mate killer
-    PH_GOOD_CAPTURES,  // Queen promotions and captures with SEE values >= 0
-    PH_KILLERS,        // Killer moves from the current ply
-    PH_NONCAPTURES,    // Non-captures and underpromotions
-    PH_BAD_CAPTURES,   // Queen promotions and captures with SEE values < 0
-    PH_EVASIONS,       // Check evasions
-    PH_QCAPTURES,      // Captures in quiescence search
-    PH_QCHECKS,        // Non-capture checks in quiescence search
+    PH_TT_MOVE,       // Transposition table move
+    PH_GOOD_CAPTURES, // Queen promotions and captures with SEE values >= captureThreshold (captureThreshold <= 0)
+    PH_GOOD_PROBCUT,  // Queen promotions and captures with SEE values > captureThreshold (captureThreshold >= 0)
+    PH_KILLERS,       // Killer moves from the current ply
+    PH_NONCAPTURES_1, // Non-captures and underpromotions with positive score
+    PH_NONCAPTURES_2, // Non-captures and underpromotions with non-positive score
+    PH_BAD_CAPTURES,  // Queen promotions and captures with SEE values < captureThreshold (captureThreshold <= 0)
+    PH_EVASIONS,      // Check evasions
+    PH_QCAPTURES,     // Captures in quiescence search
+    PH_QRECAPTURES,   // Recaptures in quiescence search
+    PH_QCHECKS,       // Non-capture checks in quiescence search
     PH_STOP
   };
 
   CACHE_LINE_ALIGNMENT
-  const uint8_t MainSearchPhaseTable[] = { PH_TT_MOVES, PH_GOOD_CAPTURES, PH_KILLERS, PH_NONCAPTURES, PH_BAD_CAPTURES, PH_STOP};
-  const uint8_t EvasionsPhaseTable[] = { PH_EVASIONS, PH_STOP};
-  const uint8_t QsearchWithChecksPhaseTable[] = { PH_TT_MOVES, PH_QCAPTURES, PH_QCHECKS, PH_STOP};
-  const uint8_t QsearchWithoutChecksPhaseTable[] = { PH_TT_MOVES, PH_QCAPTURES, PH_STOP};
+  const uint8_t MainSearchTable[] = { PH_TT_MOVE, PH_GOOD_CAPTURES, PH_KILLERS, PH_NONCAPTURES_1, PH_NONCAPTURES_2, PH_BAD_CAPTURES, PH_STOP };
+  const uint8_t EvasionTable[] = { PH_TT_MOVE, PH_EVASIONS, PH_STOP };
+  const uint8_t QsearchWithChecksTable[] = { PH_TT_MOVE, PH_QCAPTURES, PH_QCHECKS, PH_STOP };
+  const uint8_t QsearchWithoutChecksTable[] = { PH_TT_MOVE, PH_QCAPTURES, PH_STOP };
+  const uint8_t QsearchRecapturesTable[] = { PH_TT_MOVE, PH_QRECAPTURES, PH_STOP };
+  const uint8_t ProbCutTable[] = { PH_TT_MOVE, PH_GOOD_PROBCUT, PH_STOP };
 }
 
-
-////
-//// Functions
-////
-
-
-/// Constructor for the MovePicker class. Apart from the position for which
-/// it is asked to pick legal moves, MovePicker also wants some information
+/// Constructors for the MovePicker class. As arguments we pass information
 /// to help it to return the presumably good moves first, to decide which
 /// moves to return (in the quiescence search, for instance, we only want to
 /// search captures, promotions and some checks) and about how important good
 /// move ordering is at the current node.
 
-MovePicker::MovePicker(const Position& p, Move ttm, Depth d,
-                       const History& h, SearchStack* ss) : pos(p), H(h) {
-  int searchTT = ttm;
-  ttMoves[0].move = ttm;
-  finished = false;
-  lastBadCapture = badCaptures;
+MovePicker::MovePicker(const Position& p, Move ttm, Depth d, const History& h,
+                       SearchStack* ss, Value beta) : pos(p), H(h), depth(d) {
+  captureThreshold = 0;
+  badCaptures = moves + MAX_MOVES;
 
-  if (ss)
+  assert(d > DEPTH_ZERO);
+
+  if (p.in_check())
+  {
+      killers[0].move = killers[1].move = MOVE_NONE;
+      phasePtr = EvasionTable;
+  }
+  else
   {
-      ttMoves[1].move = (ss->mateKiller == ttm)? MOVE_NONE : ss->mateKiller;
-      searchTT |= ttMoves[1].move;
       killers[0].move = ss->killers[0];
       killers[1].move = ss->killers[1];
-  } else
-      ttMoves[1].move = killers[0].move = killers[1].move = MOVE_NONE;
 
-  Color us = pos.side_to_move();
+      // Consider sligtly negative captures as good if at low
+      // depth and far from beta.
+      if (ss && ss->eval < beta - PawnValueMidgame && d < 3 * ONE_PLY)
+          captureThreshold = -PawnValueMidgame;
+
+      phasePtr = MainSearchTable;
+  }
+
+  ttMove = (ttm && pos.move_is_pl(ttm) ? ttm : MOVE_NONE);
+  phasePtr += int(ttMove == MOVE_NONE) - 1;
+  go_next_phase();
+}
+
+MovePicker::MovePicker(const Position& p, Move ttm, Depth d, const History& h, Square recaptureSq)
+                      : pos(p), H(h) {
 
-  dc = p.discovered_check_candidates(us);
-  pinned = p.pinned_pieces(us);
+  assert(d <= DEPTH_ZERO);
 
-  if (p.is_check())
-      phasePtr = EvasionsPhaseTable;
-  else if (d > Depth(0))
-      phasePtr = MainSearchPhaseTable + !searchTT;
-  else if (d == Depth(0))
-      phasePtr = QsearchWithChecksPhaseTable + !searchTT;
+  if (p.in_check())
+      phasePtr = EvasionTable;
+  else if (d >= DEPTH_QS_CHECKS)
+      phasePtr = QsearchWithChecksTable;
+  else if (d >= DEPTH_QS_RECAPTURES)
+  {
+      phasePtr = QsearchWithoutChecksTable;
+
+      // Skip TT move if is not a capture or a promotion, this avoids
+      // qsearch tree explosion due to a possible perpetual check or
+      // similar rare cases when TT table is full.
+      if (ttm != MOVE_NONE && !pos.move_is_capture_or_promotion(ttm))
+          ttm = MOVE_NONE;
+  }
   else
-      phasePtr = QsearchWithoutChecksPhaseTable + !searchTT;
+  {
+      phasePtr = QsearchRecapturesTable;
+      recaptureSquare = recaptureSq;
+      ttm = MOVE_NONE;
+  }
 
-  phasePtr--;
+  ttMove = (ttm && pos.move_is_pl(ttm) ? ttm : MOVE_NONE);
+  phasePtr += int(ttMove == MOVE_NONE) - 1;
+  go_next_phase();
+}
+
+MovePicker::MovePicker(const Position& p, Move ttm, const History& h, PieceType parentCapture)
+                       : pos(p), H(h) {
+
+  assert (!pos.in_check());
+
+  // In ProbCut we consider only captures better than parent's move
+  captureThreshold = piece_value_midgame(Piece(parentCapture));
+  phasePtr = ProbCutTable;
+
+  if (   ttm != MOVE_NONE
+      && (!pos.move_is_capture(ttm) ||  pos.see(ttm) <= captureThreshold))
+      ttm = MOVE_NONE;
+
+  ttMove = (ttm && pos.move_is_pl(ttm) ? ttm : MOVE_NONE);
+  phasePtr += int(ttMove == MOVE_NONE) - 1;
   go_next_phase();
 }
 
@@ -115,15 +146,14 @@ void MovePicker::go_next_phase() {
   phase = *(++phasePtr);
   switch (phase) {
 
-  case PH_TT_MOVES:
-      curMove = ttMoves;
-      lastMove = curMove + 2;
+  case PH_TT_MOVE:
+      lastMove = curMove + 1;
       return;
 
   case PH_GOOD_CAPTURES:
-      lastMove = generate_captures(pos, moves);
+  case PH_GOOD_PROBCUT:
+      lastMove = generate<MV_CAPTURE>(pos, moves);
       score_captures();
-      std::stable_sort(moves, lastMove);
       return;
 
   case PH_KILLERS:
@@ -131,40 +161,47 @@ void MovePicker::go_next_phase() {
       lastMove = curMove + 2;
       return;
 
-  case PH_NONCAPTURES:
-      lastMove = generate_noncaptures(pos, moves);
+  case PH_NONCAPTURES_1:
+      lastNonCapture = lastMove = generate<MV_NON_CAPTURE>(pos, moves);
       score_noncaptures();
-      std::stable_sort(moves, lastMove);
+      sort_moves(moves, lastNonCapture, &lastMove);
+      return;
+
+  case PH_NONCAPTURES_2:
+      curMove = lastMove;
+      lastMove = lastNonCapture;
+      if (depth >= 3 * ONE_PLY)
+          insertion_sort<MoveStack>(curMove, lastMove);
       return;
 
   case PH_BAD_CAPTURES:
-      // Bad captures SEE value is already calculated so just sort them
-      // to get SEE move ordering.
+      // Bad captures SEE value is already calculated so just pick
+      // them in order to get SEE move ordering.
       curMove = badCaptures;
-      lastMove = lastBadCapture;
-      std::stable_sort(badCaptures, lastMove);
+      lastMove = moves + MAX_MOVES;
       return;
 
   case PH_EVASIONS:
-      assert(pos.is_check());
-      lastMove = generate_evasions(pos, moves, pinned);
+      assert(pos.in_check());
+      lastMove = generate<MV_EVASION>(pos, moves);
       score_evasions();
-      std::stable_sort(moves, lastMove);
       return;
 
   case PH_QCAPTURES:
-      lastMove = generate_captures(pos, moves);
+      lastMove = generate<MV_CAPTURE>(pos, moves);
       score_captures();
-      std::stable_sort(moves, lastMove);
+      return;
+
+  case PH_QRECAPTURES:
+      lastMove = generate<MV_CAPTURE>(pos, moves);
       return;
 
   case PH_QCHECKS:
-      // Perhaps we should order moves move here?  FIXME
-      lastMove = generate_non_capture_checks(pos, moves, dc);
+      lastMove = generate<MV_NON_CAPTURE_CHECK>(pos, moves);
       return;
 
   case PH_STOP:
-      lastMove = curMove + 1; // hack to be friendly for get_next_move()
+      lastMove = curMove + 1; // Avoid another go_next_phase() call
       return;
 
   default:
@@ -199,161 +236,147 @@ void MovePicker::score_captures() {
   for (MoveStack* cur = moves; cur != lastMove; cur++)
   {
       m = cur->move;
+      cur->score =  piece_value_midgame(pos.piece_on(move_to(m)))
+                  - pos.type_of_piece_on(move_from(m));
+
       if (move_is_promotion(m))
-          cur->score = QueenValueMidgame;
-      else
-          cur->score = int(pos.midgame_value_of_piece_on(move_to(m)))
-                      -int(pos.type_of_piece_on(move_from(m)));
+          cur->score += QueenValueMidgame;
   }
 }
 
 void MovePicker::score_noncaptures() {
-  // First score by history, when no history is available then use
-  // piece/square tables values. This seems to be better then a
-  // random choice when we don't have an history for any move.
+
   Move m;
-  Piece piece;
-  Square from, to;
-  int hs;
+  Square from;
 
   for (MoveStack* cur = moves; cur != lastMove; cur++)
   {
       m = cur->move;
       from = move_from(m);
-      to = move_to(m);
-      piece = pos.piece_on(from);
-      hs = H.move_ordering_score(piece, to);
-
-      // Ensure history is always preferred to pst
-      if (hs > 0)
-          hs += 1000;
-
-      // pst based scoring
-      cur->score = hs + pos.pst_delta<Position::MidGame>(piece, from, to);
+      cur->score = H.value(pos.piece_on(from), move_to(m));
   }
 }
 
 void MovePicker::score_evasions() {
-
+  // Try good captures ordered by MVV/LVA, then non-captures if
+  // destination square is not under attack, ordered by history
+  // value, and at the end bad-captures and non-captures with a
+  // negative SEE. This last group is ordered by the SEE score.
   Move m;
+  int seeScore;
+
+  // Skip if we don't have at least two moves to order
+  if (lastMove < moves + 2)
+      return;
 
   for (MoveStack* cur = moves; cur != lastMove; cur++)
   {
       m = cur->move;
-      if (m == ttMoves[0].move)
-          cur->score = 2 * HistoryMax;
-      else if (!pos.square_is_empty(move_to(m)))
-      {
-          int seeScore = pos.see(m);
-          cur->score = seeScore + (seeScore >= 0 ? HistoryMax : 0);
-      } else
-          cur->score = H.move_ordering_score(pos.piece_on(move_from(m)), move_to(m));
+      if ((seeScore = pos.see_sign(m)) < 0)
+          cur->score = seeScore - History::MaxValue; // Be sure we are at the bottom
+      else if (pos.move_is_capture(m))
+          cur->score =  piece_value_midgame(pos.piece_on(move_to(m)))
+                      - pos.type_of_piece_on(move_from(m)) + History::MaxValue;
+      else
+          cur->score = H.value(pos.piece_on(move_from(m)), move_to(m));
   }
 }
 
 /// MovePicker::get_next_move() is the most important method of the MovePicker
-/// class. It returns a new legal move every time it is called, until there
-/// are no more moves left.
-/// It picks the move with the biggest score from a list of generated moves taking
-/// care not to return the tt move if has already been searched previously.
+/// class. It returns a new pseudo legal move every time it is called, until there
+/// are no more moves left. It picks the move with the biggest score from a list
+/// of generated moves taking care not to return the tt move if has already been
+/// searched previously. Note that this function is not thread safe so should be
+/// lock protected by caller when accessed through a shared MovePicker object.
 
 Move MovePicker::get_next_move() {
 
-  assert(!pos.is_check() || *phasePtr == PH_EVASIONS || *phasePtr == PH_STOP);
-  assert( pos.is_check() || *phasePtr != PH_EVASIONS);
-
   Move move;
 
   while (true)
   {
-      while (curMove != lastMove)
-      {
-          move = (curMove++)->move;
+      while (curMove == lastMove)
+          go_next_phase();
 
-          switch (phase) {
+      switch (phase) {
 
-          case PH_TT_MOVES:
-              if (   move != MOVE_NONE
-                  && move_is_legal(pos, move, pinned))
-                  return move;
-              break;
-
-          case PH_GOOD_CAPTURES:
-              if (   move != ttMoves[0].move
-                  && move != ttMoves[1].move
-                  && pos.pl_move_is_legal(move, pinned))
-              {
-                  // Check for a non negative SEE now
-                  int seeValue = pos.see_sign(move);
-                  if (seeValue >= 0)
-                      return move;
-
-                  // Losing capture, move it to the badCaptures[] array, note
-                  // that move has now been already checked for legality.
-                  assert(int(lastBadCapture - badCaptures) < 63);
-                  lastBadCapture->move = move;
-                  lastBadCapture->score = seeValue;
-                  lastBadCapture++;
-              }
-              break;
-
-          case PH_KILLERS:
-              if (   move != MOVE_NONE
-                  && move != ttMoves[0].move
-                  && move != ttMoves[1].move
-                  && move_is_legal(pos, move, pinned)
-                  && !pos.move_is_capture(move))
-                  return move;
-              break;
-
-          case PH_NONCAPTURES:
-              if (   move != ttMoves[0].move
-                  && move != ttMoves[1].move
-                  && move != killers[0].move
-                  && move != killers[1].move
-                  && pos.pl_move_is_legal(move, pinned))
+      case PH_TT_MOVE:
+          curMove++;
+          return ttMove;
+          break;
+
+      case PH_GOOD_CAPTURES:
+          move = pick_best(curMove++, lastMove).move;
+          if (move != ttMove)
+          {
+              assert(captureThreshold <= 0); // Otherwise we must use see instead of see_sign
+
+              // Check for a non negative SEE now
+              int seeValue = pos.see_sign(move);
+              if (seeValue >= captureThreshold)
                   return move;
-              break;
 
-          case PH_EVASIONS:
-          case PH_BAD_CAPTURES:
+              // Losing capture, move it to the tail of the array, note
+              // that move has now been already checked for pseudo legality.
+              (--badCaptures)->move = move;
+              badCaptures->score = seeValue;
+          }
+          break;
+
+     case PH_GOOD_PROBCUT:
+          move = pick_best(curMove++, lastMove).move;
+          if (   move != ttMove
+              && pos.see(move) > captureThreshold)
               return move;
+          break;
 
-          case PH_QCAPTURES:
-          case PH_QCHECKS:
-              // Maybe postpone the legality check until after futility pruning?
-              if (   move != ttMoves[0].move
-                  && pos.pl_move_is_legal(move, pinned))
-                  return move;
-              break;
+      case PH_KILLERS:
+          move = (curMove++)->move;
+          if (   move != MOVE_NONE
+              && pos.move_is_pl(move)
+              && move != ttMove
+              && !pos.move_is_capture(move))
+              return move;
+          break;
 
-          case PH_STOP:
-              return MOVE_NONE;
+      case PH_NONCAPTURES_1:
+      case PH_NONCAPTURES_2:
+          move = (curMove++)->move;
+          if (   move != ttMove
+              && move != killers[0].move
+              && move != killers[1].move)
+              return move;
+          break;
 
-          default:
-              assert(false);
-              break;
-          }
-      }
-      go_next_phase();
-  }
-}
+      case PH_BAD_CAPTURES:
+          move = pick_best(curMove++, lastMove).move;
+          return move;
 
-/// A variant of get_next_move() which takes a lock as a parameter, used to
-/// prevent multiple threads from picking the same move at a split point.
+      case PH_EVASIONS:
+      case PH_QCAPTURES:
+          move = pick_best(curMove++, lastMove).move;
+          if (move != ttMove)
+              return move;
+          break;
+
+      case PH_QRECAPTURES:
+          move = (curMove++)->move;
+          if (move_to(move) == recaptureSquare)
+              return move;
+          break;
 
-Move MovePicker::get_next_move(Lock &lock) {
+      case PH_QCHECKS:
+          move = (curMove++)->move;
+          if (move != ttMove)
+              return move;
+          break;
 
-   lock_grab(&lock);
-   if (finished)
-   {
-       lock_release(&lock);
-       return MOVE_NONE;
-   }
-   Move m = get_next_move();
-   if (m == MOVE_NONE)
-       finished = true;
+      case PH_STOP:
+          return MOVE_NONE;
 
-   lock_release(&lock);
-   return m;
+      default:
+          assert(false);
+          break;
+      }
+  }
 }