]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/search.cpp
Add missing header file to make stockfish compile with latest Inter C++ Compiler...
[stockfish] / src / search.cpp
index d08f698f531792aee62002abea194442f36aff30..4d7195b3e2290905b6d325da28507adcd80ea718 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
@@ -196,7 +217,7 @@ 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
@@ -214,6 +235,7 @@ namespace {
   bool AbortSearch;
   bool Quit;
   bool FailHigh;
+  bool FailLow;
   bool Problem;
   bool PonderingEnabled;
   int ExactMaxTime;
@@ -246,16 +268,13 @@ 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(const Position &pos, SearchStack ss[], int ply, int threadID);
+  void init_node(SearchStack ss[], int ply, int threadID);
   void update_pv(SearchStack ss[], int ply);
   void sp_update_pv(SearchStack *pss, SearchStack ss[], int ply);
   bool connected_moves(const Position &pos, Move m1, Move m2);
@@ -325,7 +344,6 @@ void SearchStack::init(int ply) {
   pv[ply] = pv[ply + 1] = MOVE_NONE;
   currentMove = threatMove = MOVE_NONE;
   reduction = Depth(0);
-  currentMoveCaptureValue = Value(0);
 }
 
 void SearchStack::initKillers() {
@@ -381,6 +399,7 @@ 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;
 
@@ -655,14 +674,13 @@ 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();
@@ -673,8 +691,62 @@ 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)
@@ -693,13 +765,15 @@ 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)
@@ -720,15 +794,13 @@ 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;
@@ -785,15 +857,23 @@ 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;
@@ -826,12 +906,12 @@ 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;
@@ -856,7 +936,7 @@ 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;
 
@@ -875,7 +955,7 @@ 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);
@@ -907,11 +987,12 @@ 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
@@ -935,7 +1016,11 @@ namespace {
                 }
                 alpha = rml.get_move_score(Min(i, MultiPV-1));
             }
-        }
+        } // New best move case
+
+        assert(alpha >= oldAlpha);
+
+        FailLow = (alpha == oldAlpha);
     }
     return alpha;
   }
@@ -956,7 +1041,7 @@ namespace {
 
     // Initialize, and make an early exit in case of an aborted search,
     // an instant draw, maximum ply reached, etc.
-    init_node(pos, ss, ply, threadID);
+    init_node(ss, ply, threadID);
 
     // After init_node() that calls poll()
     if (AbortSearch || thread_should_stop(threadID))
@@ -1015,12 +1100,6 @@ namespace {
 
       movesSearched[moveCount++] = ss[ply].currentMove = move;
 
-      if (moveIsCapture)
-          ss[ply].currentMoveCaptureValue =
-          move_is_ep(move)? PawnValueMidgame : pos.midgame_value_of_piece_on(move_to(move));
-      else
-          ss[ply].currentMoveCaptureValue = Value(0);
-
       // Decide the new search depth
       bool dangerous;
       Depth ext = extension(pos, move, true, moveIsCapture, moveIsCheck, singleReply, mateThreat, &dangerous);
@@ -1090,7 +1169,7 @@ 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;
       }
 
@@ -1152,7 +1231,7 @@ namespace {
 
     // Initialize, and make an early exit in case of an aborted search,
     // an instant draw, maximum ply reached, etc.
-    init_node(pos, ss, ply, threadID);
+    init_node(ss, ply, threadID);
 
     // After init_node() that calls poll()
     if (AbortSearch || thread_should_stop(threadID))
@@ -1199,7 +1278,7 @@ namespace {
 
         StateInfo st;
         pos.do_null_move(st);
-        int R = (depth >= 4 * OnePly ? 4 : 3); // Null move dynamic reduction
+        int R = (depth >= 5 * OnePly ? 4 : 3); // Null move dynamic reduction
 
         Value nullValue = -search(pos, ss, -(beta-1), depth-R*OnePly, ply+1, false, threadID);
 
@@ -1245,8 +1324,8 @@ namespace {
     {
         Value v = qsearch(pos, ss, beta-1, beta, Depth(0), ply, threadID);
         if (   (v < beta - RazorMargin - RazorMargin / 4)
-            || (depth < 3*OnePly && v < beta - RazorMargin)
-            || (depth < 2*OnePly && v < beta - RazorMargin / 2))
+            || (depth <= 2*OnePly && v < beta - RazorMargin)
+            || (depth <=   OnePly && v < beta - RazorMargin / 2))
             return v;
     }
 
@@ -1332,11 +1411,8 @@ namespace {
           && !move_is_castle(move)
           && !move_is_killer(move, ss[ply]))
       {
-          // LMR dynamic reduction
-          Depth R = (moveCount >= 2 * LMRNonPVMoves && depth > 7*OnePly ? 2*OnePly : OnePly);
-
-          ss[ply].reduction = R;
-          value = -search(pos, ss, -(beta-1), newDepth-R, ply+1, true, threadID);
+          ss[ply].reduction = OnePly;
+          value = -search(pos, ss, -(beta-1), newDepth-OnePly, ply+1, true, threadID);
       }
       else
         value = beta; // Just to trigger next condition
@@ -1419,7 +1495,7 @@ namespace {
 
     // Initialize, and make an early exit in case of an aborted search,
     // an instant draw, maximum ply reached, etc.
-    init_node(pos, ss, ply, threadID);
+    init_node(ss, ply, threadID);
 
     // After init_node() that calls poll()
     if (AbortSearch || thread_should_stop(threadID))
@@ -1429,18 +1505,39 @@ namespace {
         return VALUE_DRAW;
 
     // Transposition table lookup, only when not in PV
+    TTEntry* tte = NULL;
     bool pvNode = (beta - alpha != 1);
     if (!pvNode)
     {
-        const TTEntry* tte = TT.retrieve(pos);
+        tte = TT.retrieve(pos);
         if (tte && ok_to_use_TT(tte, depth, beta, ply))
+        {
+            assert(tte->type() != VALUE_TYPE_EVAL);
+
             return value_from_tt(tte->value(), ply);
+        }
     }
+    Move ttMove = (tte ? tte->move() : MOVE_NONE);
 
     // Evaluate the position statically
     EvalInfo ei;
+    Value staticValue;
     bool isCheck = pos.is_check();
-    Value staticValue = (isCheck ? -VALUE_INFINITE : evaluate(pos, ei, threadID));
+    ei.futilityMargin = Value(0); // Manually initialize futilityMargin
+
+    if (isCheck)
+        staticValue = -VALUE_INFINITE;
+
+    else if (tte && tte->type() == VALUE_TYPE_EVAL)
+    {
+        // Use the cached evaluation score if possible
+        assert(tte->value() == evaluate(pos, ei, threadID));
+        assert(ei.futilityMargin == Value(0));
+
+        staticValue = tte->value();
+    }
+    else
+        staticValue = evaluate(pos, ei, threadID);
 
     if (ply == PLY_MAX - 1)
         return evaluate(pos, ei, threadID);
@@ -1450,7 +1547,13 @@ namespace {
     Value bestValue = staticValue;
 
     if (bestValue >= beta)
+    {
+        // Store the score to avoid a future costly evaluation() call
+        if (!isCheck && !tte && ei.futilityMargin == 0)
+            TT.store(pos, value_to_tt(bestValue, ply), Depth(-127*OnePly), MOVE_NONE, VALUE_TYPE_EVAL);
+
         return bestValue;
+    }
 
     if (bestValue > alpha)
         alpha = bestValue;
@@ -1458,7 +1561,7 @@ 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, isCheck ? NULL : &ei);
+    MovePicker mp = MovePicker(pos, pvNode, ttMove, EmptySearchStack, depth);
     Move move;
     int moveCount = 0;
     Bitboard dcCandidates = mp.discovered_check_candidates();
@@ -1535,15 +1638,20 @@ namespace {
     assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < VALUE_INFINITE);
 
     // Update transposition table
-    TT.store(pos, value_to_tt(bestValue, ply), depth, MOVE_NONE, VALUE_TYPE_EXACT);
+    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, 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;
   }
 
@@ -1691,12 +1799,6 @@ namespace {
 
       assert(move_is_ok(move));
 
-      if (moveIsCapture)
-          ss[sp->ply].currentMoveCaptureValue =
-          move_is_ep(move)? PawnValueMidgame : pos.midgame_value_of_piece_on(move_to(move));
-      else
-          ss[sp->ply].currentMoveCaptureValue = Value(0);
-
       lock_grab(&(sp->lock));
       int moveCount = ++sp->moves;
       lock_release(&(sp->lock));
@@ -1779,7 +1881,7 @@ 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));
@@ -1987,7 +2089,7 @@ namespace {
   // NodesBetweenPolls nodes, init_node() also calls poll(), which polls
   // for user input and checks whether it is time to stop the search.
 
-  void init_node(const Position &pos, SearchStack ss[], int ply, int threadID) {
+  void init_node(SearchStack ss[], int ply, int threadID) {
     assert(ply >= 0 && ply < PLY_MAX);
     assert(threadID >= 0 && threadID < ActiveThreads);
 
@@ -2408,11 +2510,11 @@ 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 >= 2 && (!InfiniteSearch && overTime))
+    if (   (Iteration >= 3 && (!InfiniteSearch && overTime))
         || (ExactMaxTime && t >= ExactMaxTime)
         || (Iteration >= 3 && MaxNodes && nodes_searched() >= MaxNodes))
         AbortSearch = true;
@@ -2426,12 +2528,12 @@ namespace {
   void ponderhit() {
     int t = current_search_time();
     PonderSearch = false;
-    if(Iteration >= 2 &&
+    if(Iteration >= 3 &&
        (!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;
   }