]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/pawns.cpp
Default argument for see_ge()
[stockfish] / src / pawns.cpp
index 6236c216df9f29379553dedca2b204bc919c6380..dab280cce2daea987ddbf9da0f00541dd70f26f5 100644 (file)
@@ -2,6 +2,7 @@
   Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
   Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
   Copyright (C) 2008-2015 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2015-2017 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, 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
@@ -21,7 +22,6 @@
 #include <cassert>
 
 #include "bitboard.h"
-#include "bitcount.h"
 #include "pawns.h"
 #include "position.h"
 #include "thread.h"
@@ -31,69 +31,57 @@ namespace {
   #define V Value
   #define S(mg, eg) make_score(mg, eg)
 
-  // Doubled pawn penalty by file
-  const Score Doubled[FILE_NB] = {
-    S(13, 43), S(20, 48), S(23, 48), S(23, 48),
-    S(23, 48), S(23, 48), S(20, 48), S(13, 43) };
-
-  // Isolated pawn penalty by opposed flag and file
-  const Score Isolated[2][FILE_NB] = {
-  { S(37, 45), S(54, 52), S(60, 52), S(60, 52),
-    S(60, 52), S(60, 52), S(54, 52), S(37, 45) },
-  { S(25, 30), S(36, 35), S(40, 35), S(40, 35),
-    S(40, 35), S(40, 35), S(36, 35), S(25, 30) } };
-
-  // Backward pawn penalty by opposed flag and file
-  const Score Backward[2][FILE_NB] = {
-  { S(50, 52), S(63, 56), S(69, 56), S(69, 56),
-    S(69, 56), S(69, 56), S(63, 56), S(50, 52) },
-  { S(40, 38), S(49, 41), S(53, 41), S(53, 41),
-    S(53, 41), S(53, 41), S(49, 41), S(40, 38) } };
+  // Isolated pawn penalty by opposed flag
+  const Score Isolated[] = { S(45, 40), S(30, 27) };
+
+  // Backward pawn penalty by opposed flag
+  const Score Backward[] = { S(56, 33), S(41, 19) };
+
+  // Unsupported pawn penalty for pawns which are neither isolated or backward
+  const Score Unsupported = S(17, 8);
 
   // Connected pawn bonus by opposed, phalanx, twice supported and rank
   Score Connected[2][2][2][RANK_NB];
 
-  // Levers bonus by rank
-  const Score Lever[RANK_NB] = {
-    S( 0, 0), S( 0, 0), S(0, 0), S(0, 0),
-    S(20,20), S(40,40), S(0, 0), S(0, 0) };
+  // Doubled pawn penalty
+  const Score Doubled = S(18, 38);
 
-  // Unsupported pawn penalty
-  const Score UnsupportedPawnPenalty = S(20, 10);
-
-  // Center bind bonus: Two pawns controlling the same central square
-  const Bitboard CenterBindMask[COLOR_NB] = {
-    (FileDBB | FileEBB) & (Rank5BB | Rank6BB | Rank7BB),
-    (FileDBB | FileEBB) & (Rank4BB | Rank3BB | Rank2BB)
+  // Lever bonus by rank
+  const Score Lever[RANK_NB] = {
+    S( 0,  0), S( 0,  0), S(0, 0), S(0, 0),
+    S(17, 16), S(33, 32), S(0, 0), S(0, 0)
   };
 
-  const Score CenterBind = S(16, 0);
-
-  // Weakness of our pawn shelter in front of the king by [distance from edge][rank]
+  // Weakness of our pawn shelter in front of the king by [distance from edge][rank].
+  // RANK_1 = 0 is used for files where we have no pawns or our pawn is behind our king.
   const Value ShelterWeakness[][RANK_NB] = {
-  { V( 99), V(20), V(26), V(54), V(85), V( 92), V(108) },
-  { V(117), V( 1), V(27), V(71), V(94), V(104), V(118) },
-  { V(104), V( 4), V(51), V(76), V(82), V(102), V( 97) },
-  { V( 80), V(12), V(43), V(65), V(88), V( 91), V(115) } };
+    { V(100), V(20), V(10), V(46), V(82), V( 86), V( 98) },
+    { V(116), V( 4), V(28), V(87), V(94), V(108), V(104) },
+    { V(109), V( 1), V(59), V(87), V(62), V( 91), V(116) },
+    { V( 75), V(12), V(43), V(59), V(90), V( 84), V(112) }
+  };
 
-  // Danger of enemy pawns moving toward our king by [type][distance from edge][rank]
+  // Danger of enemy pawns moving toward our king by [type][distance from edge][rank].
+  // For the unopposed and unblocked cases, RANK_1 = 0 is used when opponent has no pawn
+  // on the given file, or their pawn is behind our king.
   const Value StormDanger[][4][RANK_NB] = {
-  { { V( 0),  V(  65), V( 126), V(36), V(30) },
-    { V( 0),  V(  55), V( 135), V(36), V(23) },
-    { V( 0),  V(  47), V( 116), V(45), V(26) },
-    { V( 0),  V(  62), V( 127), V(57), V(34) } },
-  { { V(21),  V(  45), V(  93), V(50), V(19) },
-    { V(23),  V(  24), V( 105), V(41), V(13) },
-    { V(23),  V(  36), V( 101), V(38), V(20) },
-    { V(30),  V(  19), V( 110), V(41), V(27) } },
-  { { V( 0),  V(   0), V(  81), V(14), V( 4) },
-    { V( 0),  V(   0), V( 169), V(30), V( 3) },
-    { V( 0),  V(   0), V( 168), V(24), V( 5) },
-    { V( 0),  V(   0), V( 162), V(26), V(10) } },
-  { { V( 0),  V(-283), V(-298), V(57), V(29) },
-    { V( 0),  V(  63), V( 137), V(42), V(18) },
-    { V( 0),  V(  67), V( 145), V(49), V(33) },
-    { V( 0),  V(  62), V( 126), V(53), V(21) } } };
+    { { V( 0),  V(-290), V(-274), V(57), V(41) },  //BlockedByKing
+      { V( 0),  V(  60), V( 144), V(39), V(13) },
+      { V( 0),  V(  65), V( 141), V(41), V(34) },
+      { V( 0),  V(  53), V( 127), V(56), V(14) } },
+    { { V( 4),  V(  73), V( 132), V(46), V(31) },  //Unopposed
+      { V( 1),  V(  64), V( 143), V(26), V(13) },
+      { V( 1),  V(  47), V( 110), V(44), V(24) },
+      { V( 0),  V(  72), V( 127), V(50), V(31) } },
+    { { V( 0),  V(   0), V(  79), V(23), V( 1) },  //BlockedByPawn
+      { V( 0),  V(   0), V( 148), V(27), V( 2) },
+      { V( 0),  V(   0), V( 161), V(16), V( 1) },
+      { V( 0),  V(   0), V( 171), V(22), V(15) } },
+    { { V(22),  V(  45), V( 104), V(62), V( 6) },  //Unblocked
+      { V(31),  V(  30), V(  99), V(39), V(19) },
+      { V(23),  V(  29), V(  96), V(41), V(15) },
+      { V(21),  V(  23), V( 116), V(41), V(15) } }
+  };
 
   // Max bonus for king safety. Corresponds to start position with all the pawns
   // in front of the king and no enemy pawn on the horizon.
@@ -105,26 +93,26 @@ namespace {
   template<Color Us>
   Score evaluate(const Position& pos, Pawns::Entry* e) {
 
-    const Color  Them  = (Us == WHITE ? BLACK    : WHITE);
-    const Square Up    = (Us == WHITE ? DELTA_N  : DELTA_S);
-    const Square Right = (Us == WHITE ? DELTA_NE : DELTA_SW);
-    const Square Left  = (Us == WHITE ? DELTA_NW : DELTA_SE);
+    const Color  Them  = (Us == WHITE ? BLACK      : WHITE);
+    const Square Up    = (Us == WHITE ? NORTH      : SOUTH);
+    const Square Right = (Us == WHITE ? NORTH_EAST : SOUTH_WEST);
+    const Square Left  = (Us == WHITE ? NORTH_WEST : SOUTH_EAST);
 
-    Bitboard b, neighbours, doubled, supported, phalanx;
+    Bitboard b, neighbours, stoppers, doubled, supported, phalanx;
+    Bitboard lever, leverPush, connected;
     Square s;
-    bool passed, isolated, opposed, backward, lever, connected;
+    bool opposed, backward;
     Score score = SCORE_ZERO;
-    const Square* pl = pos.list<PAWN>(Us);
-    const Bitboard* pawnAttacksBB = StepAttacksBB[make_piece(Us, PAWN)];
+    const Square* pl = pos.squares<PAWN>(Us);
 
     Bitboard ourPawns   = pos.pieces(Us  , PAWN);
     Bitboard theirPawns = pos.pieces(Them, PAWN);
 
-    e->passedPawns[Us] = 0;
-    e->kingSquares[Us] = SQ_NONE;
+    e->passedPawns[Us]   = e->pawnAttacksSpan[Us] = 0;
     e->semiopenFiles[Us] = 0xFF;
-    e->pawnAttacks[Us] = shift_bb<Right>(ourPawns) | shift_bb<Left>(ourPawns);
-    e->pawnsOnSquares[Us][BLACK] = popcount<Max15>(ourPawns & DarkSquares);
+    e->kingSquares[Us]   = SQ_NONE;
+    e->pawnAttacks[Us]   = shift<Right>(ourPawns) | shift<Left>(ourPawns);
+    e->pawnsOnSquares[Us][BLACK] = popcount(ourPawns & DarkSquares);
     e->pawnsOnSquares[Us][WHITE] = pos.count<PAWN>(Us) - e->pawnsOnSquares[Us][BLACK];
 
     // Loop through all pawns of the current color and score each pawn
@@ -134,76 +122,76 @@ namespace {
 
         File f = file_of(s);
 
-        // This file cannot be semi-open
-        e->semiopenFiles[Us] &= ~(1 << f);
+        e->semiopenFiles[Us]   &= ~(1 << f);
+        e->pawnAttacksSpan[Us] |= pawn_attack_span(Us, s);
 
         // Flag the pawn
-        neighbours  =   ourPawns   & adjacent_files_bb(f);
-        doubled     =   ourPawns   & forward_bb(Us, s);
-        opposed     =   theirPawns & forward_bb(Us, s);
-        passed      = !(theirPawns & passed_pawn_mask(Us, s));
-        lever       =   theirPawns & pawnAttacksBB[s];
-        phalanx     =   neighbours & rank_bb(s);
-        supported   =   neighbours & rank_bb(s - Up);
-        connected   =   supported | phalanx;
-        isolated    =  !neighbours;
-
-        // Test for backward pawn.
-        // If the pawn is passed, isolated, lever or connected it cannot be
-        // backward. If there are friendly pawns behind on adjacent files
-        // it cannot be backward either.
-        if (   (passed | isolated | lever | connected)
-            || (ourPawns & pawn_attack_span(Them, s)))
+        opposed    = theirPawns & forward_bb(Us, s);
+        stoppers   = theirPawns & passed_pawn_mask(Us, s);
+        lever      = theirPawns & PawnAttacks[Us][s];
+        leverPush  = theirPawns & PawnAttacks[Us][s + Up];
+        doubled    = ourPawns   & (s - Up);
+        neighbours = ourPawns   & adjacent_files_bb(f);
+        phalanx    = neighbours & rank_bb(s);
+        supported  = neighbours & rank_bb(s - Up);
+        connected  = supported | phalanx;
+
+        // A pawn is backward when it is behind all pawns of the same color on the
+        // adjacent files and cannot be safely advanced.
+        if (!neighbours || lever || relative_rank(Us, s) >= RANK_5)
             backward = false;
         else
         {
-            // We now know there are no friendly pawns beside or behind this
-            // pawn on adjacent files. We now check whether the pawn is
-            // backward by looking in the forward direction on the adjacent
-            // files, and picking the closest pawn there.
-            b = pawn_attack_span(Us, s) & (ourPawns | theirPawns);
-            b = pawn_attack_span(Us, s) & rank_bb(backmost_sq(Us, b));
-
-            // If we have an enemy pawn in the same or next rank, the pawn is
-            // backward because it cannot advance without being captured.
-            backward = (b | shift_bb<Up>(b)) & theirPawns;
-        }
+            // Find the backmost rank with neighbours or stoppers
+            b = rank_bb(backmost_sq(Us, neighbours | stoppers));
 
-        assert(opposed | passed | (pawn_attack_span(Us, s) & theirPawns));
+            // The pawn is backward when it cannot safely progress to that rank:
+            // either there is a stopper in the way on this rank, or there is a
+            // stopper on adjacent file which controls the way to that rank.
+            backward = (b | shift<Up>(b & adjacent_files_bb(f))) & stoppers;
+
+            assert(!backward || !(pawn_attack_span(Them, s + Up) & neighbours));
+        }
 
         // Passed pawns will be properly scored in evaluation because we need
-        // full attack info to evaluate passed pawns. Only the frontmost passed
-        // pawn on each file is considered a true passed pawn.
-        if (passed && !doubled)
+        // full attack info to evaluate them. Include also not passed pawns
+        // which could become passed after one or two pawn pushes when are
+        // not attacked more times than defended.
+        if (   !(stoppers ^ lever ^ leverPush)
+            && !(ourPawns & forward_bb(Us, s))
+            && popcount(supported) >= popcount(lever)
+            && popcount(phalanx)   >= popcount(leverPush))
             e->passedPawns[Us] |= s;
 
+        else if (   stoppers == SquareBB[s + Up]
+                 && relative_rank(Us, s) >= RANK_5)
+        {
+            b = shift<Up>(supported) & ~theirPawns;
+            while (b)
+                if (!more_than_one(theirPawns & PawnAttacks[Us][pop_lsb(&b)]))
+                    e->passedPawns[Us] |= s;
+        }
+
         // Score this pawn
-        if (isolated)
-            score -= Isolated[opposed][f];
+        if (!neighbours)
+            score -= Isolated[opposed];
 
         else if (backward)
-            score -= Backward[opposed][f];
+            score -= Backward[opposed];
 
         else if (!supported)
-            score -= UnsupportedPawnPenalty;
+            score -= Unsupported;
 
         if (connected)
             score += Connected[opposed][!!phalanx][more_than_one(supported)][relative_rank(Us, s)];
 
-        if (doubled)
-            score -= Doubled[f] / distance<Rank>(s, frontmost_sq(Us, doubled));
+        if (doubled && !supported)
+            score -= Doubled;
 
         if (lever)
             score += Lever[relative_rank(Us, s)];
     }
 
-    b = e->semiopenFiles[Us] ^ 0xFF;
-    e->pawnSpan[Us] = b ? int(msb(b) - lsb(b)) : 0;
-
-    // Center binds: Two pawns controlling the same central square
-    b = shift_bb<Right>(ourPawns) & shift_bb<Left>(ourPawns) & CenterBindMask[Us];
-    score += popcount<Max15>(b) * CenterBind;
-
     return score;
   }
 
@@ -215,9 +203,9 @@ namespace Pawns {
 /// hard-coded tables, when makes sense, we prefer to calculate them with a formula
 /// to reduce independent parameters and to allow easier tuning and better insight.
 
-void init()
-{
-  static const int Seed[RANK_NB] = { 0, 6, 15, 10, 57, 75, 135, 258 };
+void init() {
+
+  static const int Seed[RANK_NB] = { 0, 8, 19, 13, 71, 94, 169, 324 };
 
   for (int opposed = 0; opposed <= 1; ++opposed)
       for (int phalanx = 0; phalanx <= 1; ++phalanx)
@@ -226,7 +214,7 @@ void init()
   {
       int v = (Seed[r] + (phalanx ? (Seed[r + 1] - Seed[r]) / 2 : 0)) >> opposed;
       v += (apex ? v / 2 : 0);
-      Connected[opposed][phalanx][apex][r] = make_score(3 * v / 2, v);
+      Connected[opposed][phalanx][apex][r] = make_score(v, v * (r-2) / 4);
   }
 }
 
@@ -246,19 +234,21 @@ Entry* probe(const Position& pos) {
 
   e->key = key;
   e->score = evaluate<WHITE>(pos, e) - evaluate<BLACK>(pos, e);
+  e->asymmetry = popcount(e->semiopenFiles[WHITE] ^ e->semiopenFiles[BLACK]);
+  e->openFiles = popcount(e->semiopenFiles[WHITE] & e->semiopenFiles[BLACK]);
   return e;
 }
 
 
 /// Entry::shelter_storm() calculates shelter and storm penalties for the file
-/// the king is on, as well as the two adjacent files.
+/// the king is on, as well as the two closest files.
 
 template<Color Us>
 Value Entry::shelter_storm(const Position& pos, Square ksq) {
 
   const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
 
-  enum { NoFriendlyPawn, Unblocked, BlockedByPawn, BlockedByKing };
+  enum { BlockedByKing, Unopposed, BlockedByPawn, Unblocked };
 
   Bitboard b = pos.pieces(PAWN) & (in_front_bb(Us, rank_of(ksq)) | rank_bb(ksq));
   Bitboard ourPawns = b & pos.pieces(Us);
@@ -274,12 +264,13 @@ Value Entry::shelter_storm(const Position& pos, Square ksq) {
       b  = theirPawns & file_bb(f);
       Rank rkThem = b ? relative_rank(Us, frontmost_sq(Them, b)) : RANK_1;
 
-      safety -=  ShelterWeakness[std::min(f, FILE_H - f)][rkUs]
+      int d = std::min(f, FILE_H - f);
+      safety -=  ShelterWeakness[d][rkUs]
                + StormDanger
                  [f == file_of(ksq) && rkThem == relative_rank(Us, ksq) + 1 ? BlockedByKing  :
-                  rkUs   == RANK_1                                          ? NoFriendlyPawn :
+                  rkUs   == RANK_1                                          ? Unopposed :
                   rkThem == rkUs + 1                                        ? BlockedByPawn  : Unblocked]
-                 [std::min(f, FILE_H - f)][rkThem];
+                 [d][rkThem];
   }
 
   return safety;
@@ -300,9 +291,6 @@ Score Entry::do_king_safety(const Position& pos, Square ksq) {
   if (pawns)
       while (!(DistanceRingBB[ksq][minKingPawnDistance++] & pawns)) {}
 
-  if (relative_rank(Us, ksq) > RANK_4)
-      return make_score(0, -16 * minKingPawnDistance);
-
   Value bonus = shelter_storm<Us>(pos, ksq);
 
   // If we can castle use the bonus after the castling if it is bigger