]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/search.cpp
Unify sp_search() and search() step 3
[stockfish] / src / search.cpp
index 24c741aa1cad237909e561f595335f9f9b52d015..64b8dd0e10cd33c1ea9acf50e7e859040b8b00f8 100644 (file)
@@ -52,9 +52,6 @@ using std::endl;
 
 namespace {
 
-  // Maximum number of allowed moves per position
-  const int MOVES_MAX = 256;
-
   // Types
   enum NodeType { NonPV, PV };
 
@@ -91,7 +88,7 @@ namespace {
 
     template <bool Fake>
     void split(const Position& pos, SearchStack* ss, int ply, Value* alpha, const Value beta, Value* bestValue,
-               Depth depth, Move threatMove, bool mateThreat, int* moveCount, MovePicker* mp, bool pvNode);
+               Depth depth, Move threatMove, bool mateThreat, int moveCount, MovePicker* mp, bool pvNode);
 
   private:
     friend void poll();
@@ -287,14 +284,19 @@ namespace {
   Value id_loop(const Position& pos, Move searchMoves[]);
   Value root_search(Position& pos, SearchStack* ss, Move* pv, RootMoveList& rml, Value* alphaPtr, Value* betaPtr);
 
-  template <NodeType PvNode>
+  template <NodeType PvNode, bool SplitPoint>
   Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply);
 
+  template <NodeType PvNode>
+  inline Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply) {
+      return search<PvNode, false>(pos, ss, alpha, beta, depth, ply);
+  }
+
   template <NodeType PvNode>
   Value qsearch(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply);
 
   template <NodeType PvNode>
-  void sp_search(SplitPoint* sp, int threadID);
+  void do_sp_search(SplitPoint* sp, int threadID);
 
   template <NodeType PvNode>
   Depth extension(const Position& pos, Move m, bool captureOrPromotion, bool moveIsCheck, bool singleEvasion, bool mateThreat, bool* dangerous);
@@ -633,7 +635,7 @@ namespace {
 
             // Add some extra time if the best move has changed during the last two iterations
             if (Iteration > 5 && Iteration <= 50)
-                TimeMgr.pv_unstability(BestMoveChangesByIteration[Iteration],
+                TimeMgr.pv_instability(BestMoveChangesByIteration[Iteration],
                                        BestMoveChangesByIteration[Iteration-1]);
 
             // Stop search if most of MaxSearchTime is consumed at the end of the
@@ -960,7 +962,7 @@ namespace {
 
   // search<>() is the main search function for both PV and non-PV nodes
 
-  template <NodeType PvNode>
+  template <NodeType PvNode, bool SplitPoint>
   Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply) {
 
     assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && alpha <= VALUE_INFINITE);
@@ -983,6 +985,16 @@ namespace {
     int threadID = pos.thread();
     refinedValue = bestValue = value = -VALUE_INFINITE;
     oldAlpha = alpha;
+    isCheck = pos.is_check();
+
+    if (SplitPoint)
+    {
+        tte = NULL;
+        ttMove = excludedMove = MOVE_NONE;
+        threatMove = ss->sp->threatMove;
+        mateThreat = ss->sp->mateThreat;
+        goto split_start;
+    }
 
     // Step 1. Initialize node and poll. Polling can abort search
     ThreadsMgr.incrementNodeCounter(threadID);
@@ -997,7 +1009,7 @@ namespace {
 
     // Step 2. Check for aborted search and immediate draw
     if (AbortSearch || ThreadsMgr.thread_should_stop(threadID))
-        return VALUE_ZERO;
+        return VALUE_DRAW;
 
     if (pos.is_draw() || ply >= PLY_MAX - 1)
         return VALUE_DRAW;
@@ -1037,7 +1049,6 @@ namespace {
 
     // Step 5. Evaluate the position statically and
     // update gain statistics of parent move.
-    isCheck = pos.is_check();
     if (isCheck)
         ss->eval = evalMargin = VALUE_NONE;
     else if (tte)
@@ -1168,13 +1179,18 @@ namespace {
     if (PvNode)
         mateThreat = pos.has_mate_threat();
 
+split_start:
+
     // Initialize a MovePicker object for the current position
-    MovePicker mp = MovePicker(pos, ttMove, depth, H, ss, (PvNode ? -VALUE_INFINITE : beta));
+    // FIXME currently MovePicker() c'tor is needless called also in SplitPoint
+    MovePicker mpBase = MovePicker(pos, ttMove, depth, H, ss, (PvNode ? -VALUE_INFINITE : beta));
+    MovePicker& mp = SplitPoint ? *ss->sp->mp : mpBase;
     CheckInfo ci(pos);
     ss->bestMove = MOVE_NONE;
-    singleEvasion = isCheck && mp.number_of_evasions() == 1;
-    futilityBase = ss->eval + evalMargin;
-    singularExtensionNode =   depth >= SingularExtensionDepth[PvNode]
+    singleEvasion = SplitPoint ? false : isCheck && mp.number_of_evasions() == 1;
+    futilityBase = SplitPoint ? ss->eval : ss->eval + evalMargin;
+    singularExtensionNode =  !SplitPoint
+                           && depth >= SingularExtensionDepth[PvNode]
                            && tte
                            && tte->move()
                            && !excludedMove // Do not allow recursive singular extension search
@@ -1183,10 +1199,22 @@ namespace {
 
     // Step 10. Loop through moves
     // Loop through all legal moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
+    if (SplitPoint)
+    {
+        lock_grab(&(ss->sp->lock));
+        bestValue = ss->sp->bestValue;
+    }
+
     while (   bestValue < beta
            && (move = mp.get_next_move()) != MOVE_NONE
            && !ThreadsMgr.thread_should_stop(threadID))
     {
+      if (SplitPoint)
+      {
+          moveCount = ++ss->sp->moveCount;
+          lock_release(&(ss->sp->lock));
+      }
+
       assert(move_is_ok(move));
 
       if (move == excludedMove)
@@ -1238,8 +1266,12 @@ namespace {
           // Move count based pruning
           if (   moveCount >= futility_move_count(depth)
               && !(threatMove && connected_threat(pos, move, threatMove))
-              && bestValue > value_mated_in(PLY_MAX))
+              && bestValue > value_mated_in(PLY_MAX)) // FIXME bestValue is racy
+          {
+              if (SplitPoint)
+                  lock_grab(&(ss->sp->lock));
               continue;
+          }
 
           // Value based pruning
           // We illogically ignore reduction condition depth >= 3*ONE_PLY for predicted depth,
@@ -1250,7 +1282,13 @@ namespace {
 
           if (futilityValueScaled < beta)
           {
-              if (futilityValueScaled > bestValue)
+              if (SplitPoint)
+              {
+                  lock_grab(&(ss->sp->lock));
+                  if (futilityValueScaled > ss->sp->bestValue)
+                      ss->sp->bestValue = bestValue = futilityValueScaled;
+              }
+              else if (futilityValueScaled > bestValue)
                   bestValue = futilityValueScaled;
               continue;
           }
@@ -1261,7 +1299,7 @@ namespace {
 
       // Step extra. pv search (only in PV nodes)
       // The first move in list is the expected PV
-      if (PvNode && moveCount == 1)
+      if (!SplitPoint && PvNode && moveCount == 1)
           value = newDepth < ONE_PLY ? -qsearch<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, DEPTH_ZERO, ply+1)
                                      : - search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, ply+1);
       else
@@ -1279,6 +1317,7 @@ namespace {
               ss->reduction = reduction<PvNode>(depth, moveCount);
               if (ss->reduction)
               {
+                  alpha = SplitPoint ? ss->sp->alpha : alpha;
                   Depth d = newDepth - ss->reduction;
                   value = d < ONE_PLY ? -qsearch<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, DEPTH_ZERO, ply+1)
                                       : - search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, d, ply+1);
@@ -1294,6 +1333,7 @@ namespace {
                   assert(newDepth - ONE_PLY >= ONE_PLY);
 
                   ss->reduction = ONE_PLY;
+                  alpha = SplitPoint ? ss->sp->alpha : alpha;
                   value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth-ss->reduction, ply+1);
                   doFullDepthSearch = (value > alpha);
               }
@@ -1303,6 +1343,7 @@ namespace {
           // Step 15. Full depth search
           if (doFullDepthSearch)
           {
+              alpha = SplitPoint ? ss->sp->alpha : alpha;
               value = newDepth < ONE_PLY ? -qsearch<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, DEPTH_ZERO, ply+1)
                                          : - search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth, ply+1);
 
@@ -1321,11 +1362,21 @@ namespace {
       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
 
       // Step 17. Check for new best move
-      if (value > bestValue)
+      if (SplitPoint)
+      {
+          lock_grab(&(ss->sp->lock));
+          bestValue = ss->sp->bestValue;
+          alpha = ss->sp->alpha;
+      }
+
+      if (value > bestValue && !(SplitPoint && ThreadsMgr.thread_should_stop(threadID)))
       {
           bestValue = value;
           if (value > alpha)
           {
+              if (SplitPoint && (!PvNode || value >= beta))
+                  ss->sp->stopRequest = true;
+
               if (PvNode && value < beta) // We want always alpha < beta
                   alpha = value;
 
@@ -1334,10 +1385,17 @@ namespace {
 
               ss->bestMove = move;
           }
+          if (SplitPoint)
+          {
+              ss->sp->bestValue = bestValue;
+              ss->sp->alpha = alpha;
+              ss->sp->parentSstack->bestMove = ss->bestMove;
+          }
       }
 
       // Step 18. Check for split
-      if (   depth >= MinimumSplitDepth
+      if (   !SplitPoint
+          && depth >= MinimumSplitDepth
           && ThreadsMgr.active_threads() > 1
           && bestValue < beta
           && ThreadsMgr.available_thread_exists(threadID)
@@ -1345,7 +1403,15 @@ namespace {
           && !ThreadsMgr.thread_should_stop(threadID)
           && Iteration <= 99)
           ThreadsMgr.split<FakeSplit>(pos, ss, ply, &alpha, beta, &bestValue, depth,
-                                      threatMove, mateThreat, &moveCount, &mp, PvNode);
+                                      threatMove, mateThreat, moveCount, &mp, PvNode);
+    }
+
+    if (SplitPoint)
+    {
+        /* Here we have the lock still grabbed */
+        ss->sp->slaves[threadID] = 0;
+        lock_release(&(ss->sp->lock));
+        return bestValue;
     }
 
     // Step 19. Check for mate and stalemate
@@ -1558,162 +1624,16 @@ namespace {
   // care of after we return from the split point.
 
   template <NodeType PvNode>
-  void sp_search(SplitPoint* sp, int threadID) {
+  void do_sp_search(SplitPoint* sp, int threadID) {
 
     assert(threadID >= 0 && threadID < ThreadsMgr.active_threads());
     assert(ThreadsMgr.active_threads() > 1);
 
-    StateInfo st;
-    Move move;
-    Depth ext, newDepth;
-    Value value;
-    Value futilityValueScaled; // NonPV specific
-    bool isCheck, moveIsCheck, captureOrPromotion, dangerous;
-    int moveCount;
-    value = -VALUE_INFINITE;
-
     Position pos(*sp->pos, threadID);
-    CheckInfo ci(pos);
     SearchStack* ss = sp->sstack[threadID] + 1;
-    isCheck = pos.is_check();
+    ss->sp = sp;
 
-    // Step 10. Loop through moves
-    // Loop through all legal moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
-    lock_grab(&(sp->lock));
-
-    while (    sp->bestValue < sp->beta
-           && (move = sp->mp->get_next_move()) != MOVE_NONE
-           && !ThreadsMgr.thread_should_stop(threadID))
-    {
-      moveCount = ++sp->moveCount;
-      lock_release(&(sp->lock));
-
-      assert(move_is_ok(move));
-
-      moveIsCheck = pos.move_is_check(move, ci);
-      captureOrPromotion = pos.move_is_capture_or_promotion(move);
-
-      // Step 11. Decide the new search depth
-      ext = extension<PvNode>(pos, move, captureOrPromotion, moveIsCheck, false, sp->mateThreat, &dangerous);
-      newDepth = sp->depth - ONE_PLY + ext;
-
-      // Update current move
-      ss->currentMove = move;
-
-      // Step 12. Futility pruning (is omitted in PV nodes)
-      if (   !PvNode
-          && !captureOrPromotion
-          && !isCheck
-          && !dangerous
-          && !move_is_castle(move))
-      {
-          // Move count based pruning
-          if (   moveCount >= futility_move_count(sp->depth)
-              && !(sp->threatMove && connected_threat(pos, move, sp->threatMove))
-              && sp->bestValue > value_mated_in(PLY_MAX))
-          {
-              lock_grab(&(sp->lock));
-              continue;
-          }
-
-          // Value based pruning
-          Depth predictedDepth = newDepth - reduction<NonPV>(sp->depth, moveCount);
-          futilityValueScaled =  ss->eval + futility_margin(predictedDepth, moveCount)
-                               + H.gain(pos.piece_on(move_from(move)), move_to(move));
-
-          if (futilityValueScaled < sp->beta)
-          {
-              lock_grab(&(sp->lock));
-
-              if (futilityValueScaled > sp->bestValue)
-                  sp->bestValue = futilityValueScaled;
-              continue;
-          }
-      }
-
-      // Step 13. Make the move
-      pos.do_move(move, st, ci, moveIsCheck);
-
-      // Step 14. Reduced search
-      // If the move fails high will be re-searched at full depth.
-      bool doFullDepthSearch = true;
-
-      if (   !captureOrPromotion
-          && !dangerous
-          && !move_is_castle(move)
-          && !move_is_killer(move, ss))
-      {
-          ss->reduction = reduction<PvNode>(sp->depth, moveCount);
-          if (ss->reduction)
-          {
-              Value localAlpha = sp->alpha;
-              Depth d = newDepth - ss->reduction;
-              value = d < ONE_PLY ? -qsearch<NonPV>(pos, ss+1, -(localAlpha+1), -localAlpha, DEPTH_ZERO, sp->ply+1)
-                                  : - search<NonPV>(pos, ss+1, -(localAlpha+1), -localAlpha, d, sp->ply+1);
-
-              doFullDepthSearch = (value > localAlpha);
-          }
-
-          // The move failed high, but if reduction is very big we could
-          // face a false positive, retry with a less aggressive reduction,
-          // if the move fails high again then go with full depth search.
-          if (doFullDepthSearch && ss->reduction > 2 * ONE_PLY)
-          {
-              assert(newDepth - ONE_PLY >= ONE_PLY);
-
-              ss->reduction = ONE_PLY;
-              Value localAlpha = sp->alpha;
-              value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(localAlpha+1), -localAlpha, newDepth-ss->reduction, sp->ply+1);
-              doFullDepthSearch = (value > localAlpha);
-          }
-          ss->reduction = DEPTH_ZERO; // Restore original reduction
-      }
-
-      // Step 15. Full depth search
-      if (doFullDepthSearch)
-      {
-          Value localAlpha = sp->alpha;
-          value = newDepth < ONE_PLY ? -qsearch<NonPV>(pos, ss+1, -(localAlpha+1), -localAlpha, DEPTH_ZERO, sp->ply+1)
-                                     : - search<NonPV>(pos, ss+1, -(localAlpha+1), -localAlpha, newDepth, sp->ply+1);
-
-          // Step extra. pv search (only in PV nodes)
-          // Search only for possible new PV nodes, if instead value >= beta then
-          // parent node fails low with value <= alpha and tries another move.
-          if (PvNode && value > localAlpha && value < sp->beta)
-              value = newDepth < ONE_PLY ? -qsearch<PV>(pos, ss+1, -sp->beta, -sp->alpha, DEPTH_ZERO, sp->ply+1)
-                                         : - search<PV>(pos, ss+1, -sp->beta, -sp->alpha, newDepth, sp->ply+1);
-      }
-
-      // Step 16. Undo move
-      pos.undo_move(move);
-
-      assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
-
-      // Step 17. Check for new best move
-      lock_grab(&(sp->lock));
-
-      if (value > sp->bestValue && !ThreadsMgr.thread_should_stop(threadID))
-      {
-          sp->bestValue = value;
-
-          if (sp->bestValue > sp->alpha)
-          {
-              if (!PvNode || value >= sp->beta)
-                  sp->stopRequest = true;
-
-              if (PvNode && value < sp->beta) // This guarantees that always: sp->alpha < sp->beta
-                  sp->alpha = value;
-
-              sp->parentSstack->bestMove = ss->bestMove = move;
-          }
-      }
-    }
-
-    /* Here we have the lock still grabbed */
-
-    sp->slaves[threadID] = 0;
-
-    lock_release(&(sp->lock));
+    search<PvNode, true>(pos, ss, sp->alpha, sp->beta, sp->depth, sp->ply);
   }
 
 
@@ -2154,6 +2074,7 @@ namespace {
         ss->excludedMove = MOVE_NONE;
         ss->skipNullMove = false;
         ss->reduction = DEPTH_ZERO;
+        ss->sp = NULL;
 
         if (i < 3)
             ss->killers[0] = ss->killers[1] = ss->mateKiller = MOVE_NONE;
@@ -2366,9 +2287,9 @@ namespace {
             threads[threadID].state = THREAD_SEARCHING;
 
             if (threads[threadID].splitPoint->pvNode)
-                sp_search<PV>(threads[threadID].splitPoint, threadID);
+                do_sp_search<PV>(threads[threadID].splitPoint, threadID);
             else
-                sp_search<NonPV>(threads[threadID].splitPoint, threadID);
+                do_sp_search<NonPV>(threads[threadID].splitPoint, threadID);
 
             assert(threads[threadID].state == THREAD_SEARCHING);
 
@@ -2387,6 +2308,8 @@ namespace {
             lock_grab(&(sp->lock));
             lock_release(&(sp->lock));
 
+            // In helpful master concept a master can help only a sub-tree, and
+            // because here is all finished is not possible master is booked.
             assert(threads[threadID].state == THREAD_AVAILABLE);
 
             threads[threadID].state = THREAD_SEARCHING;
@@ -2464,13 +2387,11 @@ namespace {
 
   void ThreadsManager::exit_threads() {
 
-    ActiveThreads = MAX_THREADS;  // HACK
-    AllThreadsShouldSleep = true;  // HACK
+    ActiveThreads = MAX_THREADS;  // Wake up all the threads
+    AllThreadsShouldExit = true;  // Let the woken up threads to exit idle_loop()
+    AllThreadsShouldSleep = true; // Avoid an assert in wake_sleeping_threads()
     wake_sleeping_threads();
 
-    // This makes the threads to exit idle_loop()
-    AllThreadsShouldExit = true;
-
     // Wait for thread termination
     for (int i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
         while (threads[i].state != THREAD_TERMINATED) {}
@@ -2493,9 +2414,9 @@ namespace {
 
     assert(threadID >= 0 && threadID < ActiveThreads);
 
-    SplitPoint* sp;
+    SplitPoint* sp = threads[threadID].splitPoint;
 
-    for (sp = threads[threadID].splitPoint; sp && !sp->stopRequest; sp = sp->parent) {}
+    for ( ; sp && !sp->stopRequest; sp = sp->parent) {}
     return sp != NULL;
   }
 
@@ -2520,12 +2441,9 @@ namespace {
     // Make a local copy to be sure doesn't change under our feet
     int localActiveSplitPoints = threads[slave].activeSplitPoints;
 
-    if (localActiveSplitPoints == 0)
-        // No active split points means that the thread is available as
-        // a slave for any other thread.
-        return true;
-
-    if (ActiveThreads == 2)
+    // No active split points means that the thread is available as
+    // a slave for any other thread.
+    if (localActiveSplitPoints == 0 || ActiveThreads == 2)
         return true;
 
     // Apply the "helpful master" concept if possible. Use localActiveSplitPoints
@@ -2567,7 +2485,7 @@ namespace {
   template <bool Fake>
   void ThreadsManager::split(const Position& p, SearchStack* ss, int ply, Value* alpha,
                              const Value beta, Value* bestValue, Depth depth, Move threatMove,
-                             bool mateThreat, int* moveCount, MovePicker* mp, bool pvNode) {
+                             bool mateThreat, int moveCount, MovePicker* mp, bool pvNode) {
     assert(p.is_ok());
     assert(ply > 0 && ply < PLY_MAX);
     assert(*bestValue >= -VALUE_INFINITE);
@@ -2607,7 +2525,7 @@ namespace {
     splitPoint.pvNode = pvNode;
     splitPoint.bestValue = *bestValue;
     splitPoint.mp = mp;
-    splitPoint.moveCount = *moveCount;
+    splitPoint.moveCount = moveCount;
     splitPoint.pos = &p;
     splitPoint.parentSstack = ss;
     for (i = 0; i < ActiveThreads; i++)