]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/search.cpp
Revert C++11 merge
[stockfish] / src / search.cpp
index 4515bba0f2b9aaa605a9c18fe7fd9c85823ffe7d..43a3175bfe83e309b219f116c8bcc3aded3a0d1b 100644 (file)
@@ -105,14 +105,22 @@ namespace {
   string uci_pv(const Position& pos, Depth depth, Value alpha, Value beta);
 
   struct Skill {
-    Skill(int l) : level(l) {}
-    bool enabled() const { return level < 20; }
+    Skill(int l, size_t rootSize) : level(l),
+                                    candidates(l < 20 ? std::min(4, (int)rootSize) : 0),
+                                    best(MOVE_NONE) {}
+   ~Skill() {
+      if (candidates) // Swap best PV line with the sub-optimal one
+          std::swap(RootMoves[0], *std::find(RootMoves.begin(),
+                    RootMoves.end(), best ? best : pick_move()));
+    }
+
+    size_t candidates_size() const { return candidates; }
     bool time_to_pick(Depth depth) const { return depth / ONE_PLY == 1 + level; }
-    Move best_move(size_t multiPV) { return best ? best : pick_best(multiPV); }
-    Move pick_best(size_t multiPV);
+    Move pick_move();
 
     int level;
-    Move best = MOVE_NONE;
+    size_t candidates;
+    Move best;
   };
 
 } // namespace
@@ -159,19 +167,19 @@ uint64_t Search::perft(Position& pos, Depth depth) {
   CheckInfo ci(pos);
   const bool leaf = (depth == 2 * ONE_PLY);
 
-  for (const ExtMove& ms : MoveList<LEGAL>(pos))
+  for (MoveList<LEGAL> it(pos); *it; ++it)
   {
       if (Root && depth <= ONE_PLY)
           cnt = 1, nodes++;
       else
       {
-          pos.do_move(ms.move, st, ci, pos.gives_check(ms.move, ci));
+          pos.do_move(*it, st, pos.gives_check(*it, ci));
           cnt = leaf ? MoveList<LEGAL>(pos).size() : perft<false>(pos, depth - ONE_PLY);
           nodes += cnt;
-          pos.undo_move(ms.move);
+          pos.undo_move(*it);
       }
       if (Root)
-          sync_cout << UCI::move(ms.move, pos.is_chess960()) << ": " << cnt << sync_endl;
+          sync_cout << UCI::move(*it, pos.is_chess960()) << ": " << cnt << sync_endl;
   }
   return nodes;
 }
@@ -244,8 +252,8 @@ void Search::think() {
           }
       }
 
-      for (Thread* th : Threads)
-          th->maxPly = 0;
+      for (size_t i = 0; i < Threads.size(); ++i)
+          Threads[i]->maxPly = 0;
 
       Threads.timer->run = true;
       Threads.timer->notify_one(); // Wake up the recurring timer
@@ -268,7 +276,7 @@ void Search::think() {
 
   sync_cout << "bestmove " << UCI::move(RootMoves[0].pv[0], RootPos.is_chess960());
 
-  if (RootMoves[0].pv.size() > 1)
+  if (RootMoves[0].pv.size() > 1 || RootMoves[0].extract_ponder_from_tt(RootPos))
       std::cout << " ponder " << UCI::move(RootMoves[0].pv[1], RootPos.is_chess960());
 
   std::cout << sync_endl;
@@ -301,14 +309,11 @@ namespace {
     Followupmoves.clear();
 
     size_t multiPV = Options["MultiPV"];
-    Skill skill(Options["Skill Level"]);
+    Skill skill(Options["Skill Level"], RootMoves.size());
 
-    // When playing with strength handicap enable MultiPV search that we will
-    // use behind the scenes to retrieve a set of possible moves.
-    if (skill.enabled())
-        multiPV = std::max(multiPV, (size_t)4);
-
-    multiPV = std::min(multiPV, RootMoves.size());
+    // Do we have to play with skill handicap? In this case enable MultiPV search
+    // that we will use behind the scenes to retrieve a set of possible moves.
+    multiPV = std::max(multiPV, skill.candidates_size());
 
     // Iterative deepening loop until requested to stop or target depth reached
     while (++depth < DEPTH_MAX && !Signals.stop && (!Limits.depth || depth <= Limits.depth))
@@ -318,11 +323,11 @@ 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 (RootMove& rm : RootMoves)
-            rm.previousScore = rm.score;
+        for (size_t i = 0; i < RootMoves.size(); ++i)
+            RootMoves[i].previousScore = RootMoves[i].score;
 
         // MultiPV loop. We perform a full root search for each PV line
-        for (PVIdx = 0; PVIdx < multiPV && !Signals.stop; ++PVIdx)
+        for (PVIdx = 0; PVIdx < std::min(multiPV, RootMoves.size()) && !Signals.stop; ++PVIdx)
         {
             // Reset aspiration window starting size
             if (depth >= 5 * ONE_PLY)
@@ -360,7 +365,8 @@ namespace {
 
                 // When failing high/low give some update (without cluttering
                 // the UI) before a re-search.
-                if (  (bestValue <= alpha || bestValue >= beta)
+                if (   multiPV == 1
+                    && (bestValue <= alpha || bestValue >= beta)
                     && Time::now() - SearchTime > 3000)
                     sync_cout << uci_pv(pos, depth, alpha, beta) << sync_endl;
 
@@ -394,13 +400,14 @@ namespace {
                 sync_cout << "info nodes " << RootPos.nodes_searched()
                           << " time " << Time::now() - SearchTime << sync_endl;
 
-            else if (PVIdx + 1 == multiPV || Time::now() - SearchTime > 3000)
+            else if (   PVIdx + 1 == std::min(multiPV, RootMoves.size())
+                     || Time::now() - SearchTime > 3000)
                 sync_cout << uci_pv(pos, depth, alpha, beta) << sync_endl;
         }
 
-        // If skill level is enabled and time is up, pick a sub-optimal best move
-        if (skill.enabled() && skill.time_to_pick(depth))
-            skill.pick_best(multiPV);
+        // If skill levels are enabled and time is up, pick a sub-optimal best move
+        if (skill.candidates_size() && skill.time_to_pick(depth))
+            skill.pick_move();
 
         // Have we found a "mate in x"?
         if (   Limits.mate
@@ -429,11 +436,6 @@ namespace {
             }
         }
     }
-
-    // If skill level is enabled, swap best PV line with the sub-optimal one
-    if (skill.enabled())
-        std::swap(RootMoves[0], *std::find(RootMoves.begin(),
-                  RootMoves.end(), skill.best_move(multiPV)));
   }
 
 
@@ -475,7 +477,7 @@ namespace {
         splitPoint = ss->splitPoint;
         bestMove   = splitPoint->bestMove;
         bestValue  = splitPoint->bestValue;
-        tte = nullptr;
+        tte = NULL;
         ttHit = false;
         ttMove = excludedMove = MOVE_NONE;
         ttValue = VALUE_NONE;
@@ -538,7 +540,7 @@ namespace {
 
         // If ttMove is quiet, update killers, history, counter move and followup move on TT hit
         if (ttValue >= beta && ttMove && !pos.capture_or_promotion(ttMove) && !inCheck)
-            update_stats(pos, ss, ttMove, depth, nullptr, 0);
+            update_stats(pos, ss, ttMove, depth, NULL, 0);
 
         return ttValue;
     }
@@ -700,7 +702,7 @@ namespace {
             if (pos.legal(move, ci.pinned))
             {
                 ss->currentMove = move;
-                pos.do_move(move, st, ci, pos.gives_check(move, ci));
+                pos.do_move(move, st, pos.gives_check(move, ci));
                 value = -search<NonPV, false>(pos, ss+1, -rbeta, -rbeta+1, rdepth, !cutNode);
                 pos.undo_move(move);
                 if (value >= rbeta)
@@ -787,7 +789,7 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
       }
 
       if (PvNode)
-          (ss+1)->pv = nullptr;
+          (ss+1)->pv = NULL;
 
       extension = DEPTH_ZERO;
       captureOrPromotion = pos.capture_or_promotion(move);
@@ -829,7 +831,8 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
       newDepth = depth - ONE_PLY + extension;
 
       // Step 13. Pruning at shallow depth
-      if (   !captureOrPromotion
+      if (   !RootNode
+          && !captureOrPromotion
           && !inCheck
           && !dangerous
           &&  bestValue > VALUE_MATED_IN_MAX_PLY)
@@ -891,7 +894,7 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
           quietsSearched[quietCount++] = move;
 
       // Step 14. Make the move
-      pos.do_move(move, st, ci, givesCheck);
+      pos.do_move(move, st, givesCheck);
 
       // Step 15. Reduced depth search (LMR). If the move fails high it will be
       // re-searched at full depth.
@@ -1039,7 +1042,9 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
           &&  Threads.size() >= 2
           &&  depth >= Threads.minimumSplitDepth
           &&  (   !thisThread->activeSplitPoint
-               || !thisThread->activeSplitPoint->allSlavesSearching)
+               || !thisThread->activeSplitPoint->allSlavesSearching
+               || (   Threads.size() > MAX_SLAVES_PER_SPLITPOINT
+                   && thisThread->activeSplitPoint->slavesMask.count() == MAX_SLAVES_PER_SPLITPOINT))
           &&  thisThread->splitPointsSize < MAX_SPLITPOINTS_PER_THREAD)
       {
           assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < beta);
@@ -1252,7 +1257,7 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
       ss->currentMove = move;
 
       // Make and search the move
-      pos.do_move(move, st, ci, givesCheck);
+      pos.do_move(move, st, givesCheck);
       value = givesCheck ? -qsearch<NT,  true>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth - ONE_PLY)
                          : -qsearch<NT, false>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth - ONE_PLY);
       pos.undo_move(move);
@@ -1369,30 +1374,27 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
   }
 
 
-  // When playing with strength handicap, choose best move among a set of RootMoves
-  // using a statistical rule dependent on 'level'. Idea by Heinz van Saanen.
+  // When playing with a strength handicap, choose best move among the first 'candidates'
+  // RootMoves using a statistical rule dependent on 'level'. Idea by Heinz van Saanen.
 
-  Move Skill::pick_best(size_t multiPV) {
+  Move Skill::pick_move() {
 
     // 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[multiPV - 1].score, PawnValueMg);
+    int variance = std::min(RootMoves[0].score - RootMoves[candidates - 1].score, PawnValueMg);
     int weakness = 120 - 2 * level;
     int maxScore = -VALUE_INFINITE;
+    best = MOVE_NONE;
 
     // Choose best move. For each move score we add two terms both dependent on
-    // weakness. One deterministic and bigger for weaker levels, and one random,
+    // weakness. One deterministic and bigger for weaker moves, and one random,
     // then we choose the move with the resulting highest score.
-    for (size_t i = 0; i < multiPV; ++i)
+    for (size_t i = 0; i < candidates; ++i)
     {
         int score = RootMoves[i].score;
 
-        // Don't allow crazy blunders even at very low skills
-        if (i > 0 && RootMoves[i - 1].score > score + 2 * PawnValueMg)
-            break;
-
         // This is our magic formula
         score += (  weakness * int(RootMoves[0].score - score)
                   + variance * (rng.rand<unsigned>() % weakness)) / 128;
@@ -1418,9 +1420,9 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
     size_t uciPVSize = std::min((size_t)Options["MultiPV"], RootMoves.size());
     int selDepth = 0;
 
-    for (Thread* th : Threads)
-        if (th->maxPly > selDepth)
-            selDepth = th->maxPly;
+    for (size_t i = 0; i < Threads.size(); ++i)
+        if (Threads[i]->maxPly > selDepth)
+            selDepth = Threads[i]->maxPly;
 
     for (size_t i = 0; i < uciPVSize; ++i)
     {
@@ -1447,8 +1449,12 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
               ss << (v >= beta ? " lowerbound" : v <= alpha ? " upperbound" : "");
 
         ss << " nodes "     << pos.nodes_searched()
-           << " nps "       << pos.nodes_searched() * 1000 / elapsed
-           << " tbhits "    << TB::Hits
+           << " nps "       << pos.nodes_searched() * 1000 / elapsed;
+
+        if (elapsed > 1000) // Earlier makes little sense
+           ss << " hashfull "  << TT.hashfull();
+
+        ss << " tbhits "    << TB::Hits
            << " time "      << elapsed
            << " pv";
 
@@ -1488,15 +1494,39 @@ void RootMove::insert_pv_in_tt(Position& pos) {
 }
 
 
+/// RootMove::extract_ponder_from_tt() is called in case we have no ponder move before
+/// exiting the search, for instance in case we stop the search during a fail high at
+/// root. We try hard to have a ponder move to return to the GUI, otherwise in case of
+/// 'ponder on' we have nothing to think on.
+
+Move RootMove::extract_ponder_from_tt(Position& pos)
+{
+    StateInfo st;
+    bool found;
+
+    assert(pv.size() == 1);
+
+    pos.do_move(pv[0], st);
+    TTEntry* tte = TT.probe(pos.key(), found);
+    Move m = found ? tte->move() : MOVE_NONE;
+    if (!MoveList<LEGAL>(pos).contains(m))
+        m = MOVE_NONE;
+
+    pos.undo_move(pv[0]);
+    pv.push_back(m);
+    return m;
+}
+
+
 /// Thread::idle_loop() is where the thread is parked when it has no work to do
 
 void Thread::idle_loop() {
 
   // Pointer 'this_sp' is not null only if we are called from split(), and not
   // at the thread creation. This means we are the split point's master.
-  SplitPoint* this_sp = splitPointsSize ? activeSplitPoint : nullptr;
+  SplitPoint* this_sp = activeSplitPoint;
 
-  assert(!this_sp || (this_sp->masterThread == this && searching));
+  assert(!this_sp || (this_sp->master == this && searching));
 
   while (!exit)
   {
@@ -1506,6 +1536,7 @@ void Thread::idle_loop() {
           Threads.mutex.lock();
 
           assert(activeSplitPoint);
+
           SplitPoint* sp = activeSplitPoint;
 
           Threads.mutex.unlock();
@@ -1518,7 +1549,7 @@ void Thread::idle_loop() {
 
           sp->mutex.lock();
 
-          assert(activePosition == nullptr);
+          assert(activePosition == NULL);
 
           activePosition = &pos;
 
@@ -1537,18 +1568,18 @@ void Thread::idle_loop() {
           assert(searching);
 
           searching = false;
-          activePosition = nullptr;
+          activePosition = NULL;
           sp->slavesMask.reset(idx);
           sp->allSlavesSearching = false;
           sp->nodes += pos.nodes_searched();
 
           // Wake up the master thread so to allow it to return from the idle
           // loop in case we are the last slave of the split point.
-          if (    this != sp->masterThread
-              &&  sp->slavesMask.none())
+          if (this != sp->master && sp->slavesMask.none())
           {
-              assert(!sp->masterThread->searching);
-              sp->masterThread->notify_one();
+              assert(!sp->master->searching);
+
+              sp->master->notify_one();
           }
 
           // After releasing the lock we can't access any SplitPoint related data
@@ -1558,50 +1589,76 @@ void Thread::idle_loop() {
 
           // Try to late join to another split point if none of its slaves has
           // already finished.
-          if (Threads.size() > 2)
-              for (size_t i = 0; i < Threads.size(); ++i)
+          SplitPoint* bestSp = NULL;
+          int minLevel = INT_MAX;
+
+          for (size_t i = 0; i < Threads.size(); ++i)
+          {
+              const size_t size = Threads[i]->splitPointsSize; // Local copy
+              sp = size ? &Threads[i]->splitPoints[size - 1] : NULL;
+
+              if (   sp
+                  && sp->allSlavesSearching
+                  && sp->slavesMask.count() < MAX_SLAVES_PER_SPLITPOINT
+                  && available_to(Threads[i]))
               {
-                  const int size = Threads[i]->splitPointsSize; // Local copy
-                  sp = size ? &Threads[i]->splitPoints[size - 1] : nullptr;
+                  assert(this != Threads[i]);
+                  assert(!(this_sp && this_sp->slavesMask.none()));
+                  assert(Threads.size() > 2);
+
+                  // Prefer to join to SP with few parents to reduce the probability
+                  // that a cut-off occurs above us, and hence we waste our work.
+                  int level = 0;
+                  for (SplitPoint* p = Threads[i]->activeSplitPoint; p; p = p->parentSplitPoint)
+                      level++;
 
-                  if (   sp
-                      && sp->allSlavesSearching
-                      && available_to(Threads[i]))
+                  if (level < minLevel)
                   {
-                      // Recheck the conditions under lock protection
-                      Threads.mutex.lock();
-                      sp->mutex.lock();
-
-                      if (   sp->allSlavesSearching
-                          && available_to(Threads[i]))
-                      {
-                           sp->slavesMask.set(idx);
-                           activeSplitPoint = sp;
-                           searching = true;
-                      }
-
-                      sp->mutex.unlock();
-                      Threads.mutex.unlock();
-
-                      break; // Just a single attempt
+                      bestSp = sp;
+                      minLevel = level;
                   }
               }
+          }
+
+          if (bestSp)
+          {
+              sp = bestSp;
+
+              // Recheck the conditions under lock protection
+              Threads.mutex.lock();
+              sp->mutex.lock();
+
+              if (   sp->allSlavesSearching
+                  && sp->slavesMask.count() < MAX_SLAVES_PER_SPLITPOINT
+                  && available_to(sp->master))
+              {
+                  sp->slavesMask.set(idx);
+                  activeSplitPoint = sp;
+                  searching = true;
+              }
+
+              sp->mutex.unlock();
+              Threads.mutex.unlock();
+          }
       }
 
-      // Grab the lock to avoid races with Thread::notify_one()
-      std::unique_lock<std::mutex> lk(mutex);
+      // Avoid races with notify_one() fired from last slave of the split point
+      mutex.lock();
 
       // If we are master and all slaves have finished then exit idle_loop
       if (this_sp && this_sp->slavesMask.none())
       {
           assert(!searching);
+          mutex.unlock();
           break;
       }
 
       // If we are not searching, wait for a condition to be signaled instead of
       // wasting CPU time polling for work.
       if (!searching && !exit)
-          sleepCondition.wait(lk);
+          sleepCondition.wait(mutex);
+
+      mutex.unlock();
   }
 }
 
@@ -1646,10 +1703,10 @@ void check_time() {
 
       // Loop across all split points and sum accumulated SplitPoint nodes plus
       // all the currently active positions nodes.
-      for (Thread* th : Threads)
-          for (int i = 0; i < th->splitPointsSize; ++i)
+      for (size_t i = 0; i < Threads.size(); ++i)
+          for (size_t j = 0; j < Threads[i]->splitPointsSize; ++j)
           {
-              SplitPoint& sp = th->splitPoints[i];
+              SplitPoint& sp = Threads[i]->splitPoints[j];
 
               sp.mutex.lock();