]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/search.cpp
Simpler PRNG and faster magics search
[stockfish] / src / search.cpp
index 711680818a2ba4cbb61c7ee3a8d25338a34af07f..7cf4a8a3b583054b651d17b7c422564e859a7296 100644 (file)
 #include "evaluate.h"
 #include "movegen.h"
 #include "movepick.h"
-#include "rkiss.h"
+#include "misc.h"
 #include "search.h"
 #include "timeman.h"
 #include "thread.h"
 #include "tt.h"
 #include "uci.h"
-
-#ifdef SYZYGY
 #include "syzygy/tbprobe.h"
-#endif
 
 namespace Search {
 
   volatile SignalsType Signals;
   LimitsType Limits;
-  std::vector<RootMove> RootMoves;
+  RootMoveVector RootMoves;
   Position RootPos;
   Time::point SearchTime;
   StateStackPtr SetupStates;
-  int TBCardinality;
-  uint64_t TBHits;
+}
+
+namespace Tablebases {
+
+  int Cardinality;
+  uint64_t Hits;
   bool RootInTB;
-  bool TB50MoveRule;
-  Depth TBProbeDepth;
-  Value TBScore;
+  bool UseRule50;
+  Depth ProbeDepth;
+  Value Score;
 }
 
+namespace TB = Tablebases;
+
 using std::string;
 using Eval::evaluate;
 using namespace Search;
@@ -112,7 +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;
@@ -191,12 +194,23 @@ template uint64_t Search::perft<true>(Position& pos, Depth depth);
 void Search::think() {
 
   TimeMgr.init(Limits, RootPos.game_ply(), RootPos.side_to_move());
-  TBHits = TBCardinality = 0;
-  RootInTB = false;
 
-  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())
   {
@@ -207,59 +221,36 @@ void Search::think() {
   }
   else
   {
-#ifdef SYZYGY
-      // Check Tablebases at root
-      int piecesCnt = RootPos.total_piece_count();
-      TBCardinality = Options["SyzygyProbeLimit"];
-      TBProbeDepth = Options["SyzygyProbeDepth"] * ONE_PLY;
-      if (TBCardinality > Tablebases::TBLargest)
+      if (TB::Cardinality >=  RootPos.count<ALL_PIECES>(WHITE)
+                            + RootPos.count<ALL_PIECES>(BLACK))
       {
-          TBCardinality = Tablebases::TBLargest;
-          TBProbeDepth = 0 * ONE_PLY;
-      }
-      TB50MoveRule = Options["Syzygy50MoveRule"];
-
-      if (piecesCnt <= TBCardinality)
-      {
-          TBHits = RootMoves.size();
-
           // If the current root position is in the tablebases then RootMoves
           // contains only moves that preserve the draw or win.
-          RootInTB = Tablebases::root_probe(RootPos, TBScore);
+          TB::RootInTB = Tablebases::root_probe(RootPos, RootMoves, TB::Score);
 
-          if (RootInTB)
-          {
-              TBCardinality = 0; // Do not probe tablebases during the search
+          if (TB::RootInTB)
+              TB::Cardinality = 0; // Do not probe tablebases during the search
 
-              // It might be a good idea to mangle the hash key (xor it
-              // with a fixed value) in order to "clear" the hash table of
-              // the results of previous probes. However, that would have to
-              // be done from within the Position class, so we skip it for now.
-
-              // Optional: decrease target time.
-          }
           else // If DTZ tables are missing, use WDL tables as a fallback
           {
               // Filter out moves that do not preserve a draw or win
-              RootInTB = Tablebases::root_probe_wdl(RootPos, TBScore);
+              TB::RootInTB = Tablebases::root_probe_wdl(RootPos, RootMoves, TB::Score);
 
               // Only probe during search if winning
-              if (TBScore <= VALUE_DRAW)
-                  TBCardinality = 0;
+              if (TB::Score <= VALUE_DRAW)
+                  TB::Cardinality = 0;
           }
 
-          if (!RootInTB)
-          {
-              TBHits = 0;
-          }
-          else if (!TB50MoveRule)
+          if (TB::RootInTB)
           {
-              TBScore = TBScore > VALUE_DRAW ? VALUE_MATE - MAX_PLY - 1
-                      : TBScore < VALUE_DRAW ? -VALUE_MATE + MAX_PLY + 1
-                      : TBScore;
+              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;
           }
       }
-#endif
 
       for (size_t i = 0; i < Threads.size(); ++i)
           Threads[i]->maxPly = 0;
@@ -333,7 +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)
@@ -342,8 +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
@@ -470,7 +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;
@@ -552,38 +543,35 @@ namespace {
         return ttValue;
     }
 
-#ifdef SYZYGY
     // Step 4a. Tablebase probe
-    if (   !RootNode
-        && pos.total_piece_count() <= TBCardinality
-        && ( pos.total_piece_count() < TBCardinality || depth >= TBProbeDepth )
-        && pos.rule50_count() == 0)
+    if (!RootNode && TB::Cardinality)
     {
-        int found, v = Tablebases::probe_wdl(pos, &found);
+        int piecesCnt = pos.count<ALL_PIECES>(WHITE) + pos.count<ALL_PIECES>(BLACK);
 
-        if (found)
+        if (    piecesCnt <= TB::Cardinality
+            && (piecesCnt <  TB::Cardinality || depth >= TB::ProbeDepth)
+            &&  pos.rule50_count() == 0)
         {
-            TBHits++;
+            int found, v = Tablebases::probe_wdl(pos, &found);
 
-            if (TB50MoveRule) {
-                value = v < -1 ? -VALUE_MATE + MAX_PLY + ss->ply
-                      : v >  1 ?  VALUE_MATE - MAX_PLY - ss->ply
-                      : VALUE_DRAW + 2 * v;
-            }
-            else
+            if (found)
             {
-                value = v < 0 ? -VALUE_MATE + MAX_PLY + ss->ply
-                      : v > 0 ?  VALUE_MATE - MAX_PLY - ss->ply
-                      : VALUE_DRAW;
-            }
+                TB::Hits++;
 
-            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);
+                int drawScore = TB::UseRule50 ? 1 : 0;
 
-            return value;
+                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;
+            }
         }
     }
-#endif
 
     // Step 5. Evaluate the position statically and update parent's gain statistics
     if (inCheck)
@@ -660,7 +648,7 @@ 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;
@@ -793,7 +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;
       }
@@ -801,7 +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
@@ -814,7 +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
@@ -823,10 +811,10 @@ 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;
           value = search<NonPV, false>(pos, ss, rBeta - 1, rBeta, depth / 2, cutNode);
@@ -834,11 +822,11 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
           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
@@ -1362,7 +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)
     {
@@ -1389,16 +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
@@ -1406,19 +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];
         }
     }
@@ -1445,20 +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 = RootInTB;
-        if (tb)
-        {
-            if (abs(v) >= VALUE_MATE - MAX_PLY)
-                tb = false;
-            else
-                v = TBScore;
-        }
+        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";
@@ -1469,7 +1448,7 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
            << " 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 "    << TBHits
+           << " tbhits "    << TB::Hits
            << " time "      << elapsed
            << " pv";