]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/search.cpp
Retire 'os' flag from Makefile
[stockfish] / src / search.cpp
index 31e944473b30eb8adab991760ae2669e2cc182be..135f7808d1778768a4e5d3dd0737373e9010745b 100644 (file)
 #include <sstream>
 
 #include "evaluate.h"
+#include "misc.h"
 #include "movegen.h"
 #include "movepick.h"
-#include "rkiss.h"
 #include "search.h"
 #include "timeman.h"
 #include "thread.h"
 #include "tt.h"
 #include "uci.h"
+#include "syzygy/tbprobe.h"
 
 namespace Search {
 
   volatile SignalsType Signals;
   LimitsType Limits;
-  std::vector<RootMove> RootMoves;
+  RootMoveVector RootMoves;
   Position RootPos;
   Time::point SearchTime;
   StateStackPtr SetupStates;
 }
 
+namespace Tablebases {
+
+  int Cardinality;
+  uint64_t Hits;
+  bool RootInTB;
+  bool UseRule50;
+  Depth ProbeDepth;
+  Value Score;
+}
+
+namespace TB = Tablebases;
+
 using std::string;
 using Eval::evaluate;
 using namespace Search;
@@ -87,7 +100,7 @@ namespace {
   void id_loop(Position& pos);
   Value value_to_tt(Value v, int ply);
   Value value_from_tt(Value v, int ply);
-  void update_pv(Move* pv, Move move, Move* child);
+  void update_pv(Move* pv, Move move, Move* childPv);
   void update_stats(const Position& pos, Stack* ss, Move move, Depth depth, Move* quiets, int quietsCnt);
   string uci_pv(const Position& pos, Depth depth, Value alpha, Value beta);
 
@@ -102,7 +115,7 @@ namespace {
     }
 
     size_t candidates_size() const { return candidates; }
-    bool time_to_pick(Depth depth) const { return depth == 1 + level; }
+    bool time_to_pick(Depth depth) const { return depth / ONE_PLY == 1 + level; }
     Move pick_move();
 
     int level;
@@ -182,9 +195,22 @@ void Search::think() {
 
   TimeMgr.init(Limits, RootPos.game_ply(), RootPos.side_to_move());
 
-  int cf = Options["Contempt"] * PawnValueEg / 100; // From centipawns
-  DrawValue[ RootPos.side_to_move()] = VALUE_DRAW - Value(cf);
-  DrawValue[~RootPos.side_to_move()] = VALUE_DRAW + Value(cf);
+  int contempt = Options["Contempt"] * PawnValueEg / 100; // From centipawns
+  DrawValue[ RootPos.side_to_move()] = VALUE_DRAW - Value(contempt);
+  DrawValue[~RootPos.side_to_move()] = VALUE_DRAW + Value(contempt);
+
+  TB::Hits = 0;
+  TB::RootInTB = false;
+  TB::UseRule50 = Options["Syzygy50MoveRule"];
+  TB::ProbeDepth = Options["SyzygyProbeDepth"] * ONE_PLY;
+  TB::Cardinality = Options["SyzygyProbeLimit"];
+
+  // Skip TB probing when no TB found: !TBLargest -> !TB::Cardinality
+  if (TB::Cardinality > TB::MaxCardinality)
+  {
+      TB::Cardinality = TB::MaxCardinality;
+      TB::ProbeDepth = DEPTH_ZERO;
+  }
 
   if (RootMoves.empty())
   {
@@ -195,6 +221,37 @@ void Search::think() {
   }
   else
   {
+      if (TB::Cardinality >=  RootPos.count<ALL_PIECES>(WHITE)
+                            + RootPos.count<ALL_PIECES>(BLACK))
+      {
+          // If the current root position is in the tablebases then RootMoves
+          // contains only moves that preserve the draw or win.
+          TB::RootInTB = Tablebases::root_probe(RootPos, RootMoves, TB::Score);
+
+          if (TB::RootInTB)
+              TB::Cardinality = 0; // Do not probe tablebases during the search
+
+          else // If DTZ tables are missing, use WDL tables as a fallback
+          {
+              // Filter out moves that do not preserve a draw or win
+              TB::RootInTB = Tablebases::root_probe_wdl(RootPos, RootMoves, TB::Score);
+
+              // Only probe during search if winning
+              if (TB::Score <= VALUE_DRAW)
+                  TB::Cardinality = 0;
+          }
+
+          if (TB::RootInTB)
+          {
+              TB::Hits = RootMoves.size();
+
+              if (!TB::UseRule50)
+                  TB::Score =  TB::Score > VALUE_DRAW ?  VALUE_MATE - MAX_PLY - 1
+                             : TB::Score < VALUE_DRAW ? -VALUE_MATE + MAX_PLY + 1
+                                                      :  VALUE_DRAW;
+          }
+      }
+
       for (size_t i = 0; i < Threads.size(); ++i)
           Threads[i]->maxPly = 0;
 
@@ -217,9 +274,12 @@ void Search::think() {
       RootPos.this_thread()->wait_for(Signals.stop);
   }
 
-  sync_cout << "bestmove " << UCI::format_move(RootMoves[0].pv[0], RootPos.is_chess960())
-            << " ponder "  << UCI::format_move(RootMoves[0].pv[1], RootPos.is_chess960())
-            << sync_endl;
+  sync_cout << "bestmove " << UCI::format_move(RootMoves[0].pv[0], RootPos.is_chess960());
+
+  if (RootMoves[0].pv.size() > 1)
+      std::cout << " ponder " << UCI::format_move(RootMoves[0].pv[1], RootPos.is_chess960());
+
+  std::cout << sync_endl;
 }
 
 
@@ -264,7 +324,7 @@ namespace {
         // Save the last iteration's scores before first PV line is searched and
         // all the move scores except the (new) PV are set to -VALUE_INFINITE.
         for (size_t i = 0; i < RootMoves.size(); ++i)
-            RootMoves[i].prevScore = RootMoves[i].score;
+            RootMoves[i].previousScore = RootMoves[i].score;
 
         // MultiPV loop. We perform a full root search for each PV line
         for (PVIdx = 0; PVIdx < std::min(multiPV, RootMoves.size()) && !Signals.stop; ++PVIdx)
@@ -273,8 +333,8 @@ namespace {
             if (depth >= 5 * ONE_PLY)
             {
                 delta = Value(16);
-                alpha = std::max(RootMoves[PVIdx].prevScore - delta,-VALUE_INFINITE);
-                beta  = std::min(RootMoves[PVIdx].prevScore + delta, VALUE_INFINITE);
+                alpha = std::max(RootMoves[PVIdx].previousScore - delta,-VALUE_INFINITE);
+                beta  = std::min(RootMoves[PVIdx].previousScore + delta, VALUE_INFINITE);
             }
 
             // Start with a small aspiration window and, in the case of a fail
@@ -401,7 +461,7 @@ namespace {
     SplitPoint* splitPoint;
     Key posKey;
     Move ttMove, move, excludedMove, bestMove;
-    Depth ext, newDepth, predictedDepth;
+    Depth extension, newDepth, predictedDepth;
     Value bestValue, value, ttValue, eval, nullValue, futilityValue;
     bool inCheck, givesCheck, singularExtensionNode, improving;
     bool captureOrPromotion, dangerous, doFullDepthSearch;
@@ -454,7 +514,7 @@ namespace {
     assert(0 <= ss->ply && ss->ply < MAX_PLY);
 
     ss->currentMove = ss->ttMove = (ss+1)->excludedMove = bestMove = MOVE_NONE;
-    (ss+1)->skipNullMove = false; (ss+1)->reduction = DEPTH_ZERO;
+    (ss+1)->skipEarlyPruning = false; (ss+1)->reduction = DEPTH_ZERO;
     (ss+2)->killers[0] = (ss+2)->killers[1] = MOVE_NONE;
 
     // Step 4. Transposition table lookup
@@ -483,6 +543,36 @@ namespace {
         return ttValue;
     }
 
+    // Step 4a. Tablebase probe
+    if (!RootNode && TB::Cardinality)
+    {
+        int piecesCnt = pos.count<ALL_PIECES>(WHITE) + pos.count<ALL_PIECES>(BLACK);
+
+        if (    piecesCnt <= TB::Cardinality
+            && (piecesCnt <  TB::Cardinality || depth >= TB::ProbeDepth)
+            &&  pos.rule50_count() == 0)
+        {
+            int found, v = Tablebases::probe_wdl(pos, &found);
+
+            if (found)
+            {
+                TB::Hits++;
+
+                int drawScore = TB::UseRule50 ? 1 : 0;
+
+                value =  v < -drawScore ? -VALUE_MATE + MAX_PLY + ss->ply
+                       : v >  drawScore ?  VALUE_MATE - MAX_PLY - ss->ply
+                                        :  VALUE_DRAW + 2 * v * drawScore;
+
+                TT.store(posKey, value_to_tt(value, ss->ply), BOUND_EXACT,
+                         std::min(DEPTH_MAX - ONE_PLY, depth + 6 * ONE_PLY),
+                         MOVE_NONE, VALUE_NONE);
+
+                return value;
+            }
+        }
+    }
+
     // Step 5. Evaluate the position statically and update parent's gain statistics
     if (inCheck)
     {
@@ -509,6 +599,9 @@ namespace {
         TT.store(posKey, VALUE_NONE, BOUND_NONE, DEPTH_NONE, MOVE_NONE, ss->staticEval);
     }
 
+    if (ss->skipEarlyPruning)
+        goto moves_loop;
+
     if (   !pos.captured_piece_type()
         &&  ss->staticEval != VALUE_NONE
         && (ss-1)->staticEval != VALUE_NONE
@@ -539,7 +632,6 @@ namespace {
 
     // Step 7. Futility pruning: child node (skipped when in check)
     if (   !PvNode
-        && !ss->skipNullMove
         &&  depth < 7 * ONE_PLY
         &&  eval - futility_margin(depth) >= beta
         &&  eval < VALUE_KNOWN_WIN  // Do not return unproven wins
@@ -548,7 +640,6 @@ namespace {
 
     // Step 8. Null move search with verification search (is omitted in PV nodes)
     if (   !PvNode
-        && !ss->skipNullMove
         &&  depth >= 2 * ONE_PLY
         &&  eval >= beta
         &&  pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()))
@@ -558,13 +649,13 @@ namespace {
         assert(eval - beta >= 0);
 
         // Null move dynamic reduction based on depth and value
-        Depth R = (3 + depth / 4 + std::min(int(eval - beta) / PawnValueMg, 3)) * ONE_PLY;
+        Depth R = (3 + depth / 4 + std::min((eval - beta) / PawnValueMg, 3)) * ONE_PLY;
 
         pos.do_null_move(st);
-        (ss+1)->skipNullMove = true;
+        (ss+1)->skipEarlyPruning = true;
         nullValue = depth-R < ONE_PLY ? -qsearch<NonPV, false>(pos, ss+1, -beta, -beta+1, DEPTH_ZERO)
                                       : - search<NonPV, false>(pos, ss+1, -beta, -beta+1, depth-R, !cutNode);
-        (ss+1)->skipNullMove = false;
+        (ss+1)->skipEarlyPruning = false;
         pos.undo_null_move();
 
         if (nullValue >= beta)
@@ -577,10 +668,10 @@ namespace {
                 return nullValue;
 
             // Do verification search at high depths
-            ss->skipNullMove = true;
+            ss->skipEarlyPruning = true;
             Value v = depth-R < ONE_PLY ? qsearch<NonPV, false>(pos, ss, beta-1, beta, DEPTH_ZERO)
                                         :  search<NonPV, false>(pos, ss, beta-1, beta, depth-R, false);
-            ss->skipNullMove = false;
+            ss->skipEarlyPruning = false;
 
             if (v >= beta)
                 return nullValue;
@@ -593,7 +684,6 @@ namespace {
     // prune the previous move.
     if (   !PvNode
         &&  depth >= 5 * ONE_PLY
-        && !ss->skipNullMove
         &&  abs(beta) < VALUE_MATE_IN_MAX_PLY)
     {
         Value rbeta = std::min(beta + 200, VALUE_INFINITE);
@@ -624,9 +714,9 @@ namespace {
         && (PvNode || ss->staticEval + 256 >= beta))
     {
         Depth d = 2 * (depth - 2 * ONE_PLY) - (PvNode ? DEPTH_ZERO : depth / 2);
-        ss->skipNullMove = true;
+        ss->skipEarlyPruning = true;
         search<PvNode ? PV : NonPV, false>(pos, ss, alpha, beta, d / 2, true);
-        ss->skipNullMove = false;
+        ss->skipEarlyPruning = false;
 
         tte = TT.probe(posKey);
         ttMove = tte ? tte->move() : MOVE_NONE;
@@ -691,7 +781,7 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
           Signals.firstRootMove = (moveCount == 1);
 
           if (thisThread == Threads.main() && Time::now() - SearchTime > 3000)
-              sync_cout << "info depth " << depth
+              sync_cout << "info depth " << depth / ONE_PLY
                         << " currmove " << UCI::format_move(move, pos.is_chess960())
                         << " currmovenumber " << moveCount + PVIdx << sync_endl;
       }
@@ -699,7 +789,7 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
       if (PvNode)
           (ss+1)->pv = NULL;
 
-      ext = DEPTH_ZERO;
+      extension = DEPTH_ZERO;
       captureOrPromotion = pos.capture_or_promotion(move);
 
       givesCheck =  type_of(move) == NORMAL && !ci.dcCandidates
@@ -712,7 +802,7 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
 
       // Step 12. Extend checks
       if (givesCheck && pos.see_sign(move) >= VALUE_ZERO)
-          ext = ONE_PLY;
+          extension = ONE_PLY;
 
       // Singular extension search. If all moves but one fail low on a search of
       // (alpha-s, beta-s), and just one fails high on (alpha, beta), then that move
@@ -721,22 +811,22 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
       // ttValue minus a margin then we extend the ttMove.
       if (    singularExtensionNode
           &&  move == ttMove
-          && !ext
+          && !extension
           &&  pos.legal(move, ci.pinned))
       {
-          Value rBeta = ttValue - int(2 * depth);
+          Value rBeta = ttValue - 2 * depth / ONE_PLY;
           ss->excludedMove = move;
-          ss->skipNullMove = true;
+          ss->skipEarlyPruning = true;
           value = search<NonPV, false>(pos, ss, rBeta - 1, rBeta, depth / 2, cutNode);
-          ss->skipNullMove = false;
+          ss->skipEarlyPruning = false;
           ss->excludedMove = MOVE_NONE;
 
           if (value < rBeta)
-              ext = ONE_PLY;
+              extension = ONE_PLY;
       }
 
       // Update the current move (this must be done after singular extension search)
-      newDepth = depth - ONE_PLY + ext;
+      newDepth = depth - ONE_PLY + extension;
 
       // Step 13. Pruning at shallow depth (exclude PV nodes)
       if (   !PvNode
@@ -864,8 +954,9 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
       // parent node fail low with value <= alpha and to try another move.
       if (PvNode && (moveCount == 1 || (value > alpha && (RootNode || value < beta))))
       {
-          pv[0] = MOVE_NONE;
           (ss+1)->pv = pv;
+          (ss+1)->pv[0] = MOVE_NONE;
+
           value = newDepth <   ONE_PLY ?
                             givesCheck ? -qsearch<PV,  true>(pos, ss+1, -beta, -alpha, DEPTH_ZERO)
                                        : -qsearch<PV, false>(pos, ss+1, -beta, -alpha, DEPTH_ZERO)
@@ -900,8 +991,11 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
           {
               rm.score = value;
               rm.pv.resize(1);
-              for (int i = 0; (ss+1)->pv && (ss+1)->pv[i] != MOVE_NONE; ++i)
-                  rm.pv.push_back((ss+1)->pv[i]);
+
+              assert((ss+1)->pv);
+
+              for (Move* m = (ss+1)->pv; *m != MOVE_NONE; ++m)
+                  rm.pv.push_back(*m);
 
               // We record how often the best move has been changed in each
               // iteration. This information is used for time management: When
@@ -924,12 +1018,8 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
           {
               bestMove = SpNode ? splitPoint->bestMove = move : move;
 
-              if (PvNode && !RootNode)
-              {
-                  update_pv(ss->pv, move, (ss+1)->pv);
-                  if (SpNode)
-                      update_pv(splitPoint->ss->pv, move, (ss+1)->pv);
-              }
+              if (PvNode && !RootNode) // Update pv even in fail-high case
+                  update_pv(SpNode ? splitPoint->ss->pv : ss->pv, move, (ss+1)->pv);
 
               if (PvNode && value < beta) // Update alpha! Always alpha < beta
                   alpha = SpNode ? splitPoint->alpha = value : value;
@@ -1179,7 +1269,7 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
 
           if (value > alpha)
           {
-              if (PvNode)
+              if (PvNode) // Update pv even in fail-high case
                   update_pv(ss->pv, move, (ss+1)->pv);
 
               if (PvNode && value < beta) // Update alpha here! Always alpha < beta
@@ -1238,12 +1328,12 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
   }
 
 
-  // update_pv() copies child node pv[] adding current move
+  // update_pv() adds current move and appends child pv[]
 
-  void update_pv(Move* pv, Move move, Move* child) {
+  void update_pv(Move* pv, Move move, Move* childPv) {
 
-    for (*pv++ = move; child && *child != MOVE_NONE; )
-        *pv++ = *child++;
+    for (*pv++ = move; childPv && *childPv != MOVE_NONE; )
+        *pv++ = *childPv++;
     *pv = MOVE_NONE;
   }
 
@@ -1260,7 +1350,7 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
 
     // Increase history value of the cut-off move and decrease all the other
     // played quiet moves.
-    Value bonus = Value(int(depth) * int(depth));
+    Value bonus = Value((depth / ONE_PLY) * (depth / ONE_PLY));
     History.update(pos.moved_piece(move), to_sq(move), bonus);
     for (int i = 0; i < quietsCnt; ++i)
     {
@@ -1287,16 +1377,13 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
 
   Move Skill::pick_move() {
 
-    static RKISS rk;
-
-    // PRNG sequence should be not deterministic
-    for (int i = Time::now() % 50; i > 0; --i)
-        rk.rand<unsigned>();
+    // PRNG sequence should be non-deterministic, so we seed it with the time at init
+    static PRNG rng(Time::now());
 
     // RootMoves are already sorted by score in descending order
     int variance = std::min(RootMoves[0].score - RootMoves[candidates - 1].score, PawnValueMg);
     int weakness = 120 - 2 * level;
-    int max_s = -VALUE_INFINITE;
+    int maxScore = -VALUE_INFINITE;
     best = MOVE_NONE;
 
     // Choose best move. For each move score we add two terms both dependent on
@@ -1304,19 +1391,19 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
     // then we choose the move with the resulting highest score.
     for (size_t i = 0; i < candidates; ++i)
     {
-        int s = RootMoves[i].score;
+        int score = RootMoves[i].score;
 
         // Don't allow crazy blunders even at very low skills
-        if (i > 0 && RootMoves[i - 1].score > s + 2 * PawnValueMg)
+        if (i > 0 && RootMoves[i - 1].score > score + 2 * PawnValueMg)
             break;
 
         // This is our magic formula
-        s += (  weakness * int(RootMoves[0].score - s)
-              + variance * (rk.rand<unsigned>() % weakness)) / 128;
+        score += (  weakness * int(RootMoves[0].score - score)
+                  + variance * (rng.rand<unsigned>() % weakness)) / 128;
 
-        if (s > max_s)
+        if (score > maxScore)
         {
-            max_s = s;
+            maxScore = score;
             best = RootMoves[i].pv[0];
         }
     }
@@ -1343,11 +1430,14 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
     {
         bool updated = (i <= PVIdx);
 
-        if (depth == 1 && !updated)
+        if (depth == ONE_PLY && !updated)
             continue;
 
         Depth d = updated ? depth : depth - ONE_PLY;
-        Value v = updated ? RootMoves[i].score : RootMoves[i].prevScore;
+        Value v = updated ? RootMoves[i].score : RootMoves[i].previousScore;
+
+        bool tb = TB::RootInTB && abs(v) < VALUE_MATE - MAX_PLY;
+        v = tb ? TB::Score : v;
 
         if (ss.rdbuf()->in_avail()) // Not at first line
             ss << "\n";
@@ -1355,9 +1445,10 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
         ss << "info depth " << d / ONE_PLY
            << " seldepth "  << selDepth
            << " multipv "   << i + 1
-           << " score "     << (i == PVIdx ? UCI::format_value(v, alpha, beta) : UCI::format_value(v))
+           << " score "     << ((!tb && i == PVIdx) ? UCI::format_value(v, alpha, beta) : UCI::format_value(v))
            << " nodes "     << pos.nodes_searched()
            << " nps "       << pos.nodes_searched() * 1000 / elapsed
+           << " tbhits "    << TB::Hits
            << " time "      << elapsed
            << " pv";
 
@@ -1533,7 +1624,11 @@ void check_time() {
       dbg_print();
   }
 
-  if (Limits.use_time_management() && !Limits.ponder)
+  // An engine may not stop pondering until told so by the GUI
+  if (Limits.ponder)
+      return;
+
+  if (Limits.use_time_management())
   {
       bool stillAtFirstMove =    Signals.firstRootMove
                              && !Signals.failedLowAtRoot