]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/search.cpp
Fix a bogus assert in tt.cpp
[stockfish] / src / search.cpp
index 1582b7bc01e841468227e6ca3fd1fd4188db6c1a..21a130332e4bfdf5e1626e070232bab67c0954e9 100644 (file)
@@ -23,6 +23,7 @@
 ////
 
 #include <cassert>
+#include <cstring>
 #include <fstream>
 #include <iostream>
 #include <sstream>
@@ -47,6 +48,26 @@ namespace {
 
   /// Types
 
+  // IterationInfoType stores search results for each iteration
+  //
+  // Because we use relatively small (dynamic) aspiration window,
+  // there happens many fail highs and fail lows in root. And
+  // because we don't do researches in those cases, "value" stored
+  // here is not necessarily exact. Instead in case of fail high/low
+  // we guess what the right value might be and store our guess
+  // as a "speculated value" and then move on. Speculated values are
+  // used just to calculate aspiration window width, so also if are
+  // not exact is not big a problem.
+
+  struct IterationInfoType {
+
+    IterationInfoType(Value v = Value(0), Value sv = Value(0))
+    : value(v), speculatedValue(sv) {}
+
+    Value value, speculatedValue;
+  };
+
+
   // The BetaCounterType class is used to order moves at ply one.
   // Apart for the first one that has its score, following moves
   // normally have score -VALUE_INFINITE, so are ordered according
@@ -108,18 +129,17 @@ namespace {
   };
 
 
-  /// Constants and variables
+  /// Constants and variables initialized from UCI options
 
   // Minimum number of full depth (i.e. non-reduced) moves at PV and non-PV
-  // nodes:
-  int LMRPVMoves = 15;
-  int LMRNonPVMoves = 4;
+  // nodes
+  int LMRPVMoves, LMRNonPVMoves;
 
-  // Depth limit for use of dynamic threat detection:
-  Depth ThreatDepth = 5*OnePly;
+  // Depth limit for use of dynamic threat detection
+  Depth ThreatDepth;
 
-  // Depth limit for selective search:
-  Depth SelectiveDepth = 7*OnePly;
+  // Depth limit for selective search
+  Depth SelectiveDepth;
 
   // Use internal iterative deepening?
   const bool UseIIDAtPVNodes = true;
@@ -156,33 +176,28 @@ namespace {
   const bool PruneBlockingMoves = false;
 
   // Use futility pruning?
-  bool UseQSearchFutilityPruning = true;
-  bool UseFutilityPruning = true;
+  bool UseQSearchFutilityPruning, UseFutilityPruning;
 
   // Margins for futility pruning in the quiescence search, and at frontier
   // and near frontier nodes
-  Value FutilityMarginQS = Value(0x80);
+  Value FutilityMarginQS;
   Value FutilityMargins[6] = { Value(0x100), Value(0x200), Value(0x250),
                                Value(0x2A0), Value(0x340), Value(0x3A0) };
 
   // Razoring
   const bool RazorAtDepthOne = false;
-  Depth RazorDepth = 4*OnePly;
-  Value RazorMargin = Value(0x300);
+  Depth RazorDepth;
+  Value RazorMargin;
 
   // Last seconds noise filtering (LSN)
-  bool UseLSNFiltering = false;
+  bool UseLSNFiltering;
   bool looseOnTime = false;
-  int LSNTime = 4 * 1000; // In milliseconds
-  Value LSNValue = Value(0x200);
+  int LSNTime; // In milliseconds
+  Value LSNValue;
 
-  // Extensions.  Array index 0 is used at non-PV nodes, index 1 at PV nodes.
-  Depth CheckExtension[2] = {OnePly, OnePly};
-  Depth SingleReplyExtension[2] = {OnePly / 2, OnePly / 2};
-  Depth PawnPushTo7thExtension[2] = {OnePly / 2, OnePly / 2};
-  Depth PassedPawnExtension[2] = {Depth(0), Depth(0)};
-  Depth PawnEndgameExtension[2] = {OnePly, OnePly};
-  Depth MateThreatExtension[2] = {Depth(0), Depth(0)};
+  // Extensions. Array index 0 is used at non-PV nodes, index 1 at PV nodes.
+  Depth CheckExtension[2], SingleReplyExtension[2], PawnPushTo7thExtension[2];
+  Depth PassedPawnExtension[2], PawnEndgameExtension[2], MateThreatExtension[2];
 
   // Search depth at iteration 1
   const Depth InitialDepth = OnePly /*+ OnePly/2*/;
@@ -196,11 +211,11 @@ namespace {
   BetaCounterType BetaCounter;
 
   // Scores and number of times the best move changed for each iteration:
-  Value ValueByIteration[PLY_MAX_PLUS_2];
+  IterationInfoType IterationInfo[PLY_MAX_PLUS_2];
   int BestMoveChangesByIteration[PLY_MAX_PLUS_2];
 
   // MultiPV mode
-  int MultiPV = 1;
+  int MultiPV;
 
   // Time managment variables
   int SearchStartTime;
@@ -214,20 +229,21 @@ namespace {
   bool AbortSearch;
   bool Quit;
   bool FailHigh;
+  bool FailLow;
   bool Problem;
   bool PonderingEnabled;
   int ExactMaxTime;
 
   // Show current line?
-  bool ShowCurrentLine = false;
+  bool ShowCurrentLine;
 
   // Log file
-  bool UseLogFile = false;
+  bool UseLogFile;
   std::ofstream LogFile;
 
   // MP related variables
-  Depth MinimumSplitDepth = 4*OnePly;
-  int MaxThreadsPerSplitPoint = 4;
+  Depth MinimumSplitDepth;
+  int MaxThreadsPerSplitPoint;
   Thread Threads[THREAD_MAX];
   Lock MPLock;
   bool AllThreadsShouldExit = false;
@@ -246,13 +262,10 @@ namespace {
   /// Functions
 
   Value id_loop(const Position &pos, Move searchMoves[]);
-  Value root_search(Position &pos, SearchStack ss[], RootMoveList &rml);
-  Value search_pv(Position &pos, SearchStack ss[], Value alpha, Value beta,
-                  Depth depth, int ply, int threadID);
-  Value search(Position &pos, SearchStack ss[], Value beta,
-               Depth depth, int ply, bool allowNullmove, int threadID);
-  Value qsearch(Position &pos, SearchStack ss[], Value alpha, Value beta,
-                Depth depth, int ply, int threadID);
+  Value root_search(Position &pos, SearchStack ss[], RootMoveList &rml, Value alpha, Value beta);
+  Value search_pv(Position &pos, SearchStack ss[], Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply, int threadID);
+  Value search(Position &pos, SearchStack ss[], Value beta, Depth depth, int ply, bool allowNullmove, int threadID);
+  Value qsearch(Position &pos, SearchStack ss[], Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply, int threadID);
   void sp_search(SplitPoint *sp, int threadID);
   void sp_search_pv(SplitPoint *sp, int threadID);
   void init_node(SearchStack ss[], int ply, int threadID);
@@ -380,6 +393,7 @@ void think(const Position &pos, bool infinite, bool ponder, int side_to_move,
   AbortSearch = false;
   Quit = false;
   FailHigh = false;
+  FailLow = false;
   Problem = false;
   ExactMaxTime = maxTime;
 
@@ -654,14 +668,13 @@ namespace {
         ss[i].init(i);
         ss[i].initKillers();
     }
-    ValueByIteration[0] = Value(0);
-    ValueByIteration[1] = rml.get_move_score(0);
+    IterationInfo[1] = IterationInfoType(rml.get_move_score(0), rml.get_move_score(0));
     Iteration = 1;
 
     EasyMove = rml.scan_for_easy_move();
 
     // Iterative deepening loop
-    while (!AbortSearch && Iteration < PLY_MAX)
+    while (Iteration < PLY_MAX)
     {
         // Initialize iteration
         rml.sort();
@@ -672,8 +685,62 @@ namespace {
 
         std::cout << "info depth " << Iteration << std::endl;
 
+        // Calculate dynamic search window based on previous iterations
+        Value alpha, beta;
+
+        if (MultiPV == 1 && Iteration >= 6)
+        {
+            int prevDelta1 = IterationInfo[Iteration - 1].speculatedValue - IterationInfo[Iteration - 2].speculatedValue;
+            int prevDelta2 = IterationInfo[Iteration - 2].speculatedValue - IterationInfo[Iteration - 3].speculatedValue;
+
+            int delta = Max(2 * abs(prevDelta1) + abs(prevDelta2), ProblemMargin);
+
+            alpha = Max(IterationInfo[Iteration - 1].value - delta, -VALUE_INFINITE);
+            beta  = Min(IterationInfo[Iteration - 1].value + delta,  VALUE_INFINITE);
+        }
+        else
+        {
+            alpha = - VALUE_INFINITE;
+            beta  =   VALUE_INFINITE;
+        }
+
         // Search to the current depth
-        ValueByIteration[Iteration] = root_search(p, ss, rml);
+        Value value = root_search(p, ss, rml, alpha, beta);
+
+        // Write PV to transposition table, in case the relevant entries have
+        // been overwritten during the search.
+        TT.insert_pv(p, ss[0].pv);
+
+        if (AbortSearch)
+            break; // Value cannot be trusted. Break out immediately!
+
+        //Save info about search result
+        Value speculatedValue;
+        bool fHigh = false;
+        bool fLow = false;
+        Value delta = value - IterationInfo[Iteration - 1].value;
+
+        if (value >= beta)
+        {
+            assert(delta > 0);
+
+            fHigh = true;
+            speculatedValue = value + delta;
+            BestMoveChangesByIteration[Iteration] += 2; // Allocate more time
+        }
+        else if (value <= alpha)
+        {
+            assert(value == alpha);
+            assert(delta < 0);
+
+            fLow = true;
+            speculatedValue = value + delta;
+            BestMoveChangesByIteration[Iteration] += 3; // Allocate more time
+        } else
+            speculatedValue = value;
+
+        speculatedValue = Min(Max(speculatedValue, -VALUE_INFINITE), VALUE_INFINITE);
+        IterationInfo[Iteration] = IterationInfoType(value, speculatedValue);
 
         // Erase the easy move if it differs from the new best move
         if (ss[0].pv[0] != EasyMove)
@@ -692,13 +759,15 @@ namespace {
 
             // Stop search early when the last two iterations returned a mate score
             if (  Iteration >= 6
-                && abs(ValueByIteration[Iteration]) >= abs(VALUE_MATE) - 100
-                && abs(ValueByIteration[Iteration-1]) >= abs(VALUE_MATE) - 100)
+                && abs(IterationInfo[Iteration].value) >= abs(VALUE_MATE) - 100
+                && abs(IterationInfo[Iteration-1].value) >= abs(VALUE_MATE) - 100)
                 stopSearch = true;
 
             // Stop search early if one move seems to be much better than the rest
             int64_t nodes = nodes_searched();
             if (   Iteration >= 8
+                && !fLow
+                && !fHigh
                 && EasyMove == ss[0].pv[0]
                 && (  (   rml.get_move_cumulative_nodes(0) > (nodes * 85) / 100
                        && current_search_time() > MaxSearchTime / 16)
@@ -719,15 +788,13 @@ namespace {
 
             if (stopSearch)
             {
+                //FIXME: Implement fail-low emergency measures
                 if (!PonderSearch)
                     break;
                 else
                     StopOnPonderhit = true;
             }
         }
-        // Write PV to transposition table, in case the relevant entries have
-        // been overwritten during the search:
-        TT.insert_pv(p, ss[0].pv);
 
         if (MaxDepth && Iteration >= MaxDepth)
             break;
@@ -784,15 +851,23 @@ namespace {
   // scheme (perhaps we should try to use this at internal PV nodes, too?)
   // and prints some information to the standard output.
 
-  Value root_search(Position &pos, SearchStack ss[], RootMoveList &rml) {
+  Value root_search(Position &pos, SearchStack ss[], RootMoveList &rml, Value alpha, Value beta) {
 
-    Value alpha = -VALUE_INFINITE;
-    Value beta = VALUE_INFINITE, value;
+    Value oldAlpha = alpha;
+    Value value;
     Bitboard dcCandidates = pos.discovered_check_candidates(pos.side_to_move());
 
     // Loop through all the moves in the root move list
     for (int i = 0; i <  rml.move_count() && !AbortSearch; i++)
     {
+        if (alpha >= beta)
+        {
+            // We failed high, invalidate and skip next moves, leave node-counters
+            // and beta-counters as they are and quickly return, we will try to do
+            // a research at the next iteration with a bigger aspiration window.
+            rml.set_move_score(i, -VALUE_INFINITE);
+            continue;
+        }
         int64_t nodes;
         Move move;
         StateInfo st;
@@ -825,12 +900,12 @@ namespace {
 
         if (i < MultiPV)
         {
-            value = -search_pv(pos, ss, -beta, VALUE_INFINITE, newDepth, 1, 0);
+            value = -search_pv(pos, ss, -beta, -alpha, newDepth, 1, 0);
             // If the value has dropped a lot compared to the last iteration,
             // set the boolean variable Problem to true. This variable is used
             // for time managment: When Problem is true, we try to complete the
             // current iteration before playing a move.
-            Problem = (Iteration >= 2 && value <= ValueByIteration[Iteration-1] - ProblemMargin);
+            Problem = (Iteration >= 2 && value <= IterationInfo[Iteration-1].value - ProblemMargin);
 
             if (Problem && StopOnPonderhit)
                 StopOnPonderhit = false;
@@ -855,7 +930,7 @@ namespace {
         // was aborted because the user interrupted the search or because we
         // ran out of time. In this case, the return value of the search cannot
         // be trusted, and we break out of the loop without updating the best
-        // move and/or PV:
+        // move and/or PV.
         if (AbortSearch)
             break;
 
@@ -874,7 +949,7 @@ namespace {
             rml.set_move_score(i, -VALUE_INFINITE);
         else
         {
-            // New best move!
+            // PV move or new best move!
 
             // Update PV
             rml.set_move_score(i, value);
@@ -906,11 +981,12 @@ namespace {
                     LogFile << pretty_pv(pos, current_search_time(), Iteration, nodes_searched(), value, ss[0].pv)
                             << std::endl;
 
-                alpha = value;
+                if (value > alpha)
+                    alpha = value;
 
                 // Reset the global variable Problem to false if the value isn't too
                 // far below the final value from the last iteration.
-                if (value > ValueByIteration[Iteration - 1] - NoProblemMargin)
+                if (value > IterationInfo[Iteration - 1].value - NoProblemMargin)
                     Problem = false;
             }
             else // MultiPV > 1
@@ -934,7 +1010,11 @@ namespace {
                 }
                 alpha = rml.get_move_score(Min(i, MultiPV-1));
             }
-        }
+        } // New best move case
+
+        assert(alpha >= oldAlpha);
+
+        FailLow = (alpha == oldAlpha);
     }
     return alpha;
   }
@@ -1083,7 +1163,7 @@ namespace {
           // (from the computer's point of view) since the previous iteration:
           if (   ply == 1
               && Iteration >= 2
-              && -value <= ValueByIteration[Iteration-1] - ProblemMargin)
+              && -value <= IterationInfo[Iteration-1].value - ProblemMargin)
               Problem = true;
       }
 
@@ -1295,7 +1375,7 @@ namespace {
               continue;
 
           // Value based pruning
-          if (depth < 7 * OnePly && approximateEval < beta)
+          if (approximateEval < beta)
           {
               if (futilityValue == VALUE_NONE)
                   futilityValue =  evaluate(pos, ei, threadID)
@@ -1431,6 +1511,7 @@ namespace {
             return value_from_tt(tte->value(), ply);
         }
     }
+    Move ttMove = (tte ? tte->move() : MOVE_NONE);
 
     // Evaluate the position statically
     EvalInfo ei;
@@ -1474,7 +1555,7 @@ namespace {
     // Initialize a MovePicker object for the current position, and prepare
     // to search the moves.  Because the depth is <= 0 here, only captures,
     // queen promotions and checks (only if depth == 0) will be generated.
-    MovePicker mp = MovePicker(pos, pvNode, MOVE_NONE, EmptySearchStack, depth);
+    MovePicker mp = MovePicker(pos, pvNode, ttMove, EmptySearchStack, depth);
     Move move;
     int moveCount = 0;
     Bitboard dcCandidates = mp.discovered_check_candidates();
@@ -1551,22 +1632,20 @@ namespace {
     assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < VALUE_INFINITE);
 
     // Update transposition table
+    Move m = ss[ply].pv[ply];
     if (!pvNode)
     {
         Depth d = (depth == Depth(0) ? Depth(0) : Depth(-1));
         if (bestValue < beta)
             TT.store(pos, value_to_tt(bestValue, ply), d, MOVE_NONE, VALUE_TYPE_UPPER);
         else
-            TT.store(pos, value_to_tt(bestValue, ply), d, MOVE_NONE, VALUE_TYPE_LOWER);
+            TT.store(pos, value_to_tt(bestValue, ply), d, m, VALUE_TYPE_LOWER);
     }
 
     // Update killers only for good check moves
-    Move m = ss[ply].currentMove;
     if (alpha >= beta && ok_to_history(pos, m)) // Only non capture moves are considered
-    {
-        // Wrong to update history when depth is <= 0
         update_killers(m, ss[ply]);
-    }
+
     return bestValue;
   }
 
@@ -1796,7 +1875,7 @@ namespace {
         // (from the computer's point of view) since the previous iteration.
         if (   sp->ply == 1
             && Iteration >= 2
-            && -value <= ValueByIteration[Iteration-1] - ProblemMargin)
+            && -value <= IterationInfo[Iteration-1].value - ProblemMargin)
             Problem = true;
       }
       lock_release(&(sp->lock));
@@ -2425,8 +2504,8 @@ namespace {
         return;
 
     bool overTime =     t > AbsoluteMaxSearchTime
-                     || (RootMoveNumber == 1 && t > MaxSearchTime + ExtraSearchTime)
-                     || (  !FailHigh && !fail_high_ply_1() && !Problem
+                     || (RootMoveNumber == 1 && t > MaxSearchTime + ExtraSearchTime && !FailLow) //FIXME: We are not checking any problem flags, BUG?
+                     || (  !FailHigh && !FailLow && !fail_high_ply_1() && !Problem
                          && t > 6*(MaxSearchTime + ExtraSearchTime));
 
     if (   (Iteration >= 3 && (!InfiniteSearch && overTime))
@@ -2447,8 +2526,8 @@ namespace {
        (!InfiniteSearch && (StopOnPonderhit ||
                             t > AbsoluteMaxSearchTime ||
                             (RootMoveNumber == 1 &&
-                             t > MaxSearchTime + ExtraSearchTime) ||
-                            (!FailHigh && !fail_high_ply_1() && !Problem &&
+                             t > MaxSearchTime + ExtraSearchTime && !FailLow) ||
+                            (!FailHigh && !FailLow && !fail_high_ply_1() && !Problem &&
                              t > 6*(MaxSearchTime + ExtraSearchTime)))))
       AbortSearch = true;
   }