]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/movepick.cpp
Allow to assign a Move to an ExtMove
[stockfish] / src / movepick.cpp
index 0be426ab659b969b8073b0bb5c8c528f911a2451..27245ec7c73904dd5c32a7cced6b7b4d461561d3 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) 2008-2015 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/>.
 */
 
-#include <algorithm>
 #include <cassert>
 
-#include "movegen.h"
 #include "movepick.h"
+#include "thread.h"
 
 namespace {
 
-  enum Sequencer {
+  enum Stages {
     MAIN_SEARCH, CAPTURES_S1, KILLERS_S1, QUIETS_1_S1, QUIETS_2_S1, BAD_CAPTURES_S1,
     EVASION,     EVASIONS_S2,
     QSEARCH_0,   CAPTURES_S3, QUIET_CHECKS_S3,
@@ -36,115 +35,106 @@ namespace {
     STOP
   };
 
-  // Unary predicate used by std::partition to split positive scores from remaining
-  // ones so to sort separately the two sets, and with the second sort delayed.
-  inline bool has_positive_score(const MoveStack& move) { return move.score > 0; }
+  // Our insertion sort, which is guaranteed to be stable, as it should be
+  void insertion_sort(ExtMove* begin, ExtMove* end)
+  {
+    ExtMove tmp, *p, *q;
+
+    for (p = begin + 1; p < end; ++p)
+    {
+        tmp = *p;
+        for (q = p; q != begin && *(q-1) < tmp; --q)
+            *q = *(q-1);
+        *q = tmp;
+    }
+  }
 
-  // Picks and moves to the front the best move in the range [firstMove, lastMove),
-  // it is faster than sorting all the moves in advance when moves are few, as
-  // normally are the possible captures.
-  inline MoveStack* pick_best(MoveStack* firstMove, MoveStack* lastMove)
+  // pick_best() finds the best move in the range (begin, end) and moves it to
+  // the front. It's faster than sorting all the moves in advance when there
+  // are few moves e.g. the possible captures.
+  inline Move pick_best(ExtMove* begin, ExtMove* end)
   {
-      std::swap(*firstMove, *std::max_element(firstMove, lastMove));
-      return firstMove;
+      std::swap(*begin, *std::max_element(begin, end));
+      return *begin;
   }
-}
+
+} // namespace
 
 
 /// Constructors of the MovePicker class. As arguments we pass information
-/// to help it to return the presumably good moves first, to decide which
+/// 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.
+/// search captures, promotions and some checks) and how important good move
+/// ordering is at the current node.
 
-MovePicker::MovePicker(const Position& p, Move ttm, Depth d, const History& h,
-                       Search::Stack* ss, Value beta) : pos(p), H(h), depth(d) {
+MovePicker::MovePicker(const Position& p, Move ttm, Depth d, const HistoryStats& h,
+                       Move* cm, Move* fm, Search::Stack* s) : pos(p), history(h), depth(d) {
 
   assert(d > DEPTH_ZERO);
 
-  captureThreshold = 0;
-  curMove = lastMove = moves;
-  lastBadCapture = moves + MAX_MOVES - 1;
+  endBadCaptures = moves + MAX_MOVES - 1;
+  countermoves = cm;
+  followupmoves = fm;
+  ss = s;
 
-  if (p.in_check())
-      phase = EVASION;
+  if (pos.checkers())
+      stage = EVASION;
 
   else
-  {
-      phase = MAIN_SEARCH;
-
-      killers[0].move = ss->killers[0];
-      killers[1].move = ss->killers[1];
+      stage = MAIN_SEARCH;
 
-      // 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;
-
-      // Consider negative captures as good if still enough to reach beta
-      else if (ss && ss->eval > beta)
-          captureThreshold = beta - ss->eval;
-  }
-
-  ttMove = (ttm && pos.is_pseudo_legal(ttm) ? ttm : MOVE_NONE);
-  lastMove += (ttMove != MOVE_NONE);
+  ttMove = (ttm && pos.pseudo_legal(ttm) ? ttm : MOVE_NONE);
+  endMoves += (ttMove != MOVE_NONE);
 }
 
-MovePicker::MovePicker(const Position& p, Move ttm, Depth d, const History& h,
-                       Square sq) : pos(p), H(h), curMove(moves), lastMove(moves) {
+MovePicker::MovePicker(const Position& p, Move ttm, Depth d, const HistoryStats& h,
+                       Square s) : pos(p), history(h) {
 
   assert(d <= DEPTH_ZERO);
 
-  if (p.in_check())
-      phase = EVASION;
+  if (pos.checkers())
+      stage = EVASION;
 
   else if (d > DEPTH_QS_NO_CHECKS)
-      phase = QSEARCH_0;
+      stage = QSEARCH_0;
 
   else if (d > DEPTH_QS_RECAPTURES)
-  {
-      phase = QSEARCH_1;
+      stage = QSEARCH_1;
 
-      // 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 && !pos.is_capture_or_promotion(ttm))
-          ttm = MOVE_NONE;
-  }
   else
   {
-      phase = RECAPTURE;
-      recaptureSquare = sq;
+      stage = RECAPTURE;
+      recaptureSquare = s;
       ttm = MOVE_NONE;
   }
 
-  ttMove = (ttm && pos.is_pseudo_legal(ttm) ? ttm : MOVE_NONE);
-  lastMove += (ttMove != MOVE_NONE);
+  ttMove = (ttm && pos.pseudo_legal(ttm) ? ttm : MOVE_NONE);
+  endMoves += (ttMove != MOVE_NONE);
 }
 
-MovePicker::MovePicker(const Position& p, Move ttm, const History& h, PieceType pt)
-                       : pos(p), H(h), curMove(moves), lastMove(moves) {
+MovePicker::MovePicker(const Position& p, Move ttm, const HistoryStats& h, PieceType pt)
+                       : pos(p), history(h) {
 
-  assert(!pos.in_check());
+  assert(!pos.checkers());
 
-  phase = PROBCUT;
+  stage = PROBCUT;
 
-  // In ProbCut we generate only captures better than parent's captured piece
-  captureThreshold = PieceValueMidgame[pt];
-  ttMove = (ttm && pos.is_pseudo_legal(ttm) ? ttm : MOVE_NONE);
+  // In ProbCut we generate only captures that are better than the parent's
+  // captured piece.
+  captureThreshold = PieceValue[MG][pt];
+  ttMove = (ttm && pos.pseudo_legal(ttm) ? ttm : MOVE_NONE);
 
-  if (ttMove && (!pos.is_capture(ttMove) ||  pos.see(ttMove) <= captureThreshold))
+  if (ttMove && (!pos.capture(ttMove) || pos.see(ttMove) <= captureThreshold))
       ttMove = MOVE_NONE;
 
-  lastMove += (ttMove != MOVE_NONE);
+  endMoves += (ttMove != MOVE_NONE);
 }
 
 
-/// MovePicker::score_captures(), MovePicker::score_noncaptures() and
-/// MovePicker::score_evasions() assign a numerical move ordering score
-/// to each move in a move list.  The moves with highest scores will be
-/// picked first by next_move().
-
-void MovePicker::score_captures() {
+/// score() assign a numerical value to each move in a move list. The moves with
+/// highest values will be picked first.
+template<>
+void MovePicker::score<CAPTURES>() {
   // Winning and equal captures in the main search are ordered by MVV/LVA.
   // Suprisingly, this appears to perform slightly better than SEE based
   // move ordering. The reason is probably that in a position with a winning
@@ -154,111 +144,109 @@ void MovePicker::score_captures() {
   // where it is possible to recapture with the hanging piece). Exchanging
   // big pieces before capturing a hanging piece probably helps to reduce
   // the subtree size.
-  // In main search we want to push captures with negative SEE values to
-  // badCaptures[] array, but instead of doing it now we delay till when
-  // the move has been picked up in pick_move_from_list(), this way we save
-  // some SEE calls in case we get a cutoff (idea from Pablo Vazquez).
-  Move m;
-
-  for (MoveStack* cur = moves; cur != lastMove; cur++)
-  {
-      m = cur->move;
-      cur->score =  PieceValueMidgame[pos.piece_on(to_sq(m))]
-                  - type_of(pos.piece_moved(m));
-
-      if (is_promotion(m))
-          cur->score += PieceValueMidgame[promotion_type(m)];
-  }
+  // In main search we want to push captures with negative SEE values to the
+  // badCaptures[] array, but instead of doing it now we delay until the move
+  // has been picked up in pick_move_from_list(). This way we save some SEE
+  // calls in case we get a cutoff.
+  for (auto& m : *this)
+      if (type_of(m) == ENPASSANT)
+          m.value = PieceValue[MG][PAWN] - Value(PAWN);
+
+      else if (type_of(m) == PROMOTION)
+          m.value =  PieceValue[MG][pos.piece_on(to_sq(m))] - Value(PAWN)
+                   + PieceValue[MG][promotion_type(m)] - PieceValue[MG][PAWN];
+      else
+          m.value =  PieceValue[MG][pos.piece_on(to_sq(m))]
+                   - Value(type_of(pos.moved_piece(m)));
 }
 
-void MovePicker::score_noncaptures() {
-
-  Move m;
-
-  for (MoveStack* cur = moves; cur != lastMove; cur++)
-  {
-      m = cur->move;
-      cur->score = H.value(pos.piece_moved(m), to_sq(m));
-  }
+template<>
+void MovePicker::score<QUIETS>() {
+  for (auto& m : *this)
+      m.value = history[pos.moved_piece(m)][to_sq(m)];
 }
 
-void MovePicker::score_evasions() {
+template<>
+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, then bad-captures and quiet
-  // moves with a negative SEE. This last group is ordered by the SEE score.
-  Move m;
-  int seeScore;
+  // moves with a negative SEE. This last group is ordered by the SEE value.
+  Value see;
 
-  if (lastMove < moves + 2)
-      return;
+  for (auto& m : *this)
+      if ((see = pos.see_sign(m)) < VALUE_ZERO)
+          m.value = see - HistoryStats::Max; // At the bottom
 
-  for (MoveStack* cur = moves; cur != lastMove; cur++)
-  {
-      m = cur->move;
-      if ((seeScore = pos.see_sign(m)) < 0)
-          cur->score = seeScore - History::MaxValue; // Be sure we are at the bottom
-      else if (pos.is_capture(m))
-          cur->score =  PieceValueMidgame[pos.piece_on(to_sq(m))]
-                      - type_of(pos.piece_moved(m)) + History::MaxValue;
+      else if (pos.capture(m))
+          m.value =  PieceValue[MG][pos.piece_on(to_sq(m))]
+                   - Value(type_of(pos.moved_piece(m))) + HistoryStats::Max;
       else
-          cur->score = H.value(pos.piece_moved(m), to_sq(m));
-  }
+          m.value = history[pos.moved_piece(m)][to_sq(m)];
 }
 
 
-/// MovePicker::generate_next() generates, scores and sorts the next bunch of moves,
-/// when there are no more moves to try for the current phase.
+/// generate_next_stage() generates, scores and sorts the next bunch of moves,
+/// when there are no more moves to try for the current stage.
 
-void MovePicker::generate_next() {
+void MovePicker::generate_next_stage() {
 
-  curMove = moves;
+  cur = moves;
 
-  switch (++phase) {
+  switch (++stage) {
 
   case CAPTURES_S1: case CAPTURES_S3: case CAPTURES_S4: case CAPTURES_S5: case CAPTURES_S6:
-      lastMove = generate<MV_CAPTURE>(pos, moves);
-      score_captures();
-      return;
+      endMoves = generate<CAPTURES>(pos, moves);
+      score<CAPTURES>();
+      break;
 
   case KILLERS_S1:
-      curMove = killers;
-      lastMove = curMove + 2;
-      return;
+      cur = killers;
+      endMoves = cur + 6;
+      killers[0] = ss->killers[0];
+      killers[1] = ss->killers[1];
+      killers[2] = countermoves[0];
+      killers[3] = countermoves[1];
+      killers[4] = followupmoves[0];
+      killers[5] = followupmoves[1];
+      break;
 
   case QUIETS_1_S1:
-      lastQuiet = lastMove = generate<MV_QUIET>(pos, moves);
-      score_noncaptures();
-      lastMove = std::partition(curMove, lastMove, has_positive_score);
-      sort<MoveStack>(curMove, lastMove);
-      return;
+      endQuiets = endMoves = generate<QUIETS>(pos, moves);
+      score<QUIETS>();
+      endMoves = std::partition(cur, endMoves, [](const ExtMove& m) { return m.value > VALUE_ZERO; });
+      insertion_sort(cur, endMoves);
+      break;
 
   case QUIETS_2_S1:
-      curMove = lastMove;
-      lastMove = lastQuiet;
+      cur = endMoves;
+      endMoves = endQuiets;
       if (depth >= 3 * ONE_PLY)
-          sort<MoveStack>(curMove, lastMove);
-      return;
+          insertion_sort(cur, endMoves);
+      break;
 
   case BAD_CAPTURES_S1:
       // Just pick them in reverse order to get MVV/LVA ordering
-      curMove = moves + MAX_MOVES - 1;
-      lastMove = lastBadCapture;
-      return;
+      cur = moves + MAX_MOVES - 1;
+      endMoves = endBadCaptures;
+      break;
 
   case EVASIONS_S2:
-      lastMove = generate<MV_EVASION>(pos, moves);
-      score_evasions();
-      return;
+      endMoves = generate<EVASIONS>(pos, moves);
+      if (endMoves - moves > 1)
+          score<EVASIONS>();
+      break;
 
   case QUIET_CHECKS_S3:
-      lastMove = generate<MV_QUIET_CHECK>(pos, moves);
-      return;
+      endMoves = generate<QUIET_CHECKS>(pos, moves);
+      break;
 
   case EVASION: case QSEARCH_0: case QSEARCH_1: case PROBCUT: case RECAPTURE:
-      phase = STOP;
+      stage = STOP;
+      /* Fall through */
+
   case STOP:
-      lastMove = curMove + 1; // Avoid another next_phase() call
-      return;
+      endMoves = cur + 1; // Avoid another next_phase() call
+      break;
 
   default:
       assert(false);
@@ -266,82 +254,88 @@ void MovePicker::generate_next() {
 }
 
 
-/// MovePicker::next_move() is the most important method of the MovePicker 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::next_move() {
+/// next_move() is the most important method of the MovePicker 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 value from a list of generated moves
+/// taking care not to return the ttMove if it has already been searched.
+template<>
+Move MovePicker::next_move<false>() {
 
   Move move;
 
   while (true)
   {
-      while (curMove == lastMove)
-          generate_next();
+      while (cur == endMoves)
+          generate_next_stage();
 
-      switch (phase) {
+      switch (stage) {
 
       case MAIN_SEARCH: case EVASION: case QSEARCH_0: case QSEARCH_1: case PROBCUT:
-          curMove++;
+          ++cur;
           return ttMove;
 
       case CAPTURES_S1:
-          move = pick_best(curMove++, lastMove)->move;
+          move = pick_best(cur++, endMoves);
           if (move != ttMove)
           {
-              assert(captureThreshold <= 0); // Otherwise we cannot use see_sign()
-
-              if (pos.see_sign(move) >= captureThreshold)
+              if (pos.see_sign(move) >= VALUE_ZERO)
                   return move;
 
               // Losing capture, move it to the tail of the array
-              (lastBadCapture--)->move = move;
+              *endBadCaptures-- = move;
           }
           break;
 
       case KILLERS_S1:
-          move = (curMove++)->move;
-          if (   move != MOVE_NONE
-              && pos.is_pseudo_legal(move)
-              && move != ttMove
-              && !pos.is_capture(move))
+          move = *cur++;
+          if (    move != MOVE_NONE
+              &&  move != ttMove
+              &&  pos.pseudo_legal(move)
+              && !pos.capture(move))
+          {
+              for (int i = 0; i < cur - 1 - killers; i++) // Skip duplicated
+                  if (move == killers[i])
+                      goto skip;
               return move;
+          }
+      skip:
           break;
 
       case QUIETS_1_S1: case QUIETS_2_S1:
-          move = (curMove++)->move;
+          move = *cur++;
           if (   move != ttMove
-              && move != killers[0].move
-              && move != killers[1].move)
+              && move != killers[0]
+              && move != killers[1]
+              && move != killers[2]
+              && move != killers[3]
+              && move != killers[4]
+              && move != killers[5])
               return move;
           break;
 
       case BAD_CAPTURES_S1:
-          return (curMove--)->move;
+          return *cur--;
 
       case EVASIONS_S2: case CAPTURES_S3: case CAPTURES_S4:
-          move = pick_best(curMove++, lastMove)->move;
+          move = pick_best(cur++, endMoves);
           if (move != ttMove)
               return move;
           break;
 
       case CAPTURES_S5:
-           move = pick_best(curMove++, lastMove)->move;
+           move = pick_best(cur++, endMoves);
            if (move != ttMove && pos.see(move) > captureThreshold)
                return move;
            break;
 
       case CAPTURES_S6:
-          move = pick_best(curMove++, lastMove)->move;
+          move = pick_best(cur++, endMoves);
           if (to_sq(move) == recaptureSquare)
               return move;
           break;
 
       case QUIET_CHECKS_S3:
-          move = (curMove++)->move;
+          move = *cur++;
           if (move != ttMove)
               return move;
           break;
@@ -354,3 +348,10 @@ Move MovePicker::next_move() {
       }
   }
 }
+
+
+/// Version of next_move() to use at split point nodes where the move is grabbed
+/// from the split point's shared MovePicker object. This function is not thread
+/// safe so must be lock protected by the caller.
+template<>
+Move MovePicker::next_move<true>() { return ss->splitPoint->movePicker->next_move<false>(); }