]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/search.cpp
Simplify away the passed pawn extension
[stockfish] / src / search.cpp
index 544c3ee51ec4c38e110ea9d046a642e4395ee59a..83fb722faf6d2ac0922ee6ffbb1e730ca734a29d 100644 (file)
@@ -1,8 +1,6 @@
 /*
   Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
-  Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
-  Copyright (C) 2008-2015 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
-  Copyright (C) 2015-2020 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2004-2020 The Stockfish developers (see AUTHORS file)
 
   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
   it under the terms of the GNU General Public License as published by
@@ -61,13 +59,13 @@ namespace {
   // Different node types, used as a template parameter
   enum NodeType { NonPV, PV };
 
-  constexpr uint64_t ttHitAverageWindow     = 4096;
-  constexpr uint64_t ttHitAverageResolution = 1024;
+  constexpr uint64_t TtHitAverageWindow     = 4096;
+  constexpr uint64_t TtHitAverageResolution = 1024;
 
   // Razor and futility margins
-  constexpr int RazorMargin = 531;
+  constexpr int RazorMargin = 510;
   Value futility_margin(Depth d, bool improving) {
-    return Value(217 * (d - improving));
+    return Value(223 * (d - improving));
   }
 
   // Reductions lookup table, initialized at startup
@@ -75,16 +73,16 @@ namespace {
 
   Depth reduction(bool i, Depth d, int mn) {
     int r = Reductions[d] * Reductions[mn];
-    return (r + 511) / 1024 + (!i && r > 1007);
+    return (r + 509) / 1024 + (!i && r > 894);
   }
 
   constexpr int futility_move_count(bool improving, Depth depth) {
-    return (4 + depth * depth) / (2 - improving);
+    return (3 + depth * depth) / (2 - improving);
   }
 
   // History and stats update bonus, based on depth
   int stat_bonus(Depth d) {
-    return d > 15 ? -8 : 19 * d * d + 155 * d - 132;
+    return d > 13 ? 29 : 17 * d * d + 134 * d - 134;
   }
 
   // Add a small random component to draw evaluations to avoid 3fold-blindness
@@ -194,7 +192,7 @@ namespace {
 void Search::init() {
 
   for (int i = 1; i < MAX_MOVES; ++i)
-      Reductions[i] = int((24.8 + std::log(Threads.size()) / 2) * std::log(i));
+      Reductions[i] = int((22.0 + std::log(Threads.size())) * std::log(i));
 }
 
 
@@ -227,6 +225,8 @@ void MainThread::search() {
   Time.init(Limits, us, rootPos.game_ply());
   TT.new_search();
 
+  Eval::verify_NNUE();
+
   if (rootMoves.empty())
   {
       rootMoves.emplace_back(MOVE_NONE);
@@ -236,14 +236,8 @@ void MainThread::search() {
   }
   else
   {
-      for (Thread* th : Threads)
-      {
-          th->bestMoveChanges = 0;
-          if (th != this)
-              th->start_searching();
-      }
-
-      Thread::search(); // Let's start searching!
+      Threads.start_searching(); // start non-main threads
+      Thread::search();          // main thread start searching
   }
 
   // When we reach the maximum depth, we can arrive here without a raise of
@@ -260,9 +254,7 @@ void MainThread::search() {
   Threads.stop = true;
 
   // Wait until all threads have finished
-  for (Thread* th : Threads)
-      if (th != this)
-          th->wait_for_search_finished();
+  Threads.wait_for_search_finished();
 
   // When playing in 'nodes as time' mode, subtract the searched nodes from
   // the available ones before exiting.
@@ -271,38 +263,13 @@ void MainThread::search() {
 
   Thread* bestThread = this;
 
-  // Check if there are threads with a better score than main thread
-  if (    Options["MultiPV"] == 1
+  if (   int(Options["MultiPV"]) == 1
       && !Limits.depth
-      && !(Skill(Options["Skill Level"]).enabled() || Options["UCI_LimitStrength"])
-      &&  rootMoves[0].pv[0] != MOVE_NONE)
-  {
-      std::map<Move, int64_t> votes;
-      Value minScore = this->rootMoves[0].score;
-
-      // Find out minimum score
-      for (Thread* th: Threads)
-          minScore = std::min(minScore, th->rootMoves[0].score);
-
-      // Vote according to score and depth, and select the best thread
-      for (Thread* th : Threads)
-      {
-          votes[th->rootMoves[0].pv[0]] +=
-              (th->rootMoves[0].score - minScore + 14) * int(th->completedDepth);
-
-          if (bestThread->rootMoves[0].score >= VALUE_TB_WIN_IN_MAX_PLY)
-          {
-              // Make sure we pick the shortest mate
-              if (th->rootMoves[0].score > bestThread->rootMoves[0].score)
-                  bestThread = th;
-          }
-          else if (   th->rootMoves[0].score >= VALUE_TB_WIN_IN_MAX_PLY
-                   || votes[th->rootMoves[0].pv[0]] > votes[bestThread->rootMoves[0].pv[0]])
-              bestThread = th;
-      }
-  }
+      && !(Skill(Options["Skill Level"]).enabled() || int(Options["UCI_LimitStrength"]))
+      && rootMoves[0].pv[0] != MOVE_NONE)
+      bestThread = Threads.get_best_thread();
 
-  previousScore = bestThread->rootMoves[0].score;
+  bestPreviousScore = bestThread->rootMoves[0].score;
 
   // Send again PV info if we have a new best thread
   if (bestThread != this)
@@ -348,15 +315,18 @@ void Thread::search() {
 
   if (mainThread)
   {
-      if (mainThread->previousScore == VALUE_INFINITE)
-          for (int i=0; i<4; ++i)
+      if (mainThread->bestPreviousScore == VALUE_INFINITE)
+          for (int i = 0; i < 4; ++i)
               mainThread->iterValue[i] = VALUE_ZERO;
       else
-          for (int i=0; i<4; ++i)
-              mainThread->iterValue[i] = mainThread->previousScore;
+          for (int i = 0; i < 4; ++i)
+              mainThread->iterValue[i] = mainThread->bestPreviousScore;
   }
 
-  size_t multiPV = Options["MultiPV"];
+  std::copy(&lowPlyHistory[2][0], &lowPlyHistory.back().back() + 1, &lowPlyHistory[0][0]);
+  std::fill(&lowPlyHistory[MAX_LPH - 2][0], &lowPlyHistory.back().back() + 1, 0);
+
+  size_t multiPV = size_t(Options["MultiPV"]);
 
   // Pick integer skill levels, but non-deterministically round up or down
   // such that the average integer skill corresponds to the input floating point one.
@@ -365,7 +335,7 @@ void Thread::search() {
   // for match (TC 60+0.6) results spanning a wide range of k values.
   PRNG rng(now());
   double floatLevel = Options["UCI_LimitStrength"] ?
-                        clamp(std::pow((Options["UCI_Elo"] - 1346.6) / 143.4, 1 / 0.806), 0.0, 20.0) :
+                      Utility::clamp(std::pow((Options["UCI_Elo"] - 1346.6) / 143.4, 1 / 0.806), 0.0, 20.0) :
                         double(Options["Skill Level"]);
   int intLevel = int(floatLevel) +
                  ((floatLevel - int(floatLevel)) * 1024 > rng.rand<unsigned>() % 1024  ? 1 : 0);
@@ -377,7 +347,7 @@ void Thread::search() {
       multiPV = std::max(multiPV, (size_t)4);
 
   multiPV = std::min(multiPV, rootMoves.size());
-  ttHitAverage = ttHitAverageWindow * ttHitAverageResolution / 2;
+  ttHitAverage = TtHitAverageWindow * TtHitAverageResolution / 2;
 
   int ct = int(Options["Contempt"]) * PawnValueEg / 100; // From centipawns
 
@@ -432,13 +402,13 @@ void Thread::search() {
           // Reset aspiration window starting size
           if (rootDepth >= 4)
           {
-              Value previousScore = rootMoves[pvIdx].previousScore;
-              delta = Value(21 + abs(previousScore) / 256);
-              alpha = std::max(previousScore - delta,-VALUE_INFINITE);
-              beta  = std::min(previousScore + delta, VALUE_INFINITE);
+              Value prev = rootMoves[pvIdx].previousScore;
+              delta = Value(17);
+              alpha = std::max(prev - delta,-VALUE_INFINITE);
+              beta  = std::min(prev + delta, VALUE_INFINITE);
 
               // Adjust contempt based on root move's previousScore (dynamic contempt)
-              int dct = ct + (102 - ct / 2) * previousScore / (abs(previousScore) + 157);
+              int dct = ct + (105 - ct / 2) * prev / (abs(prev) + 149);
 
               contempt = (us == WHITE ?  make_score(dct, dct / 2)
                                       : -make_score(dct, dct / 2));
@@ -536,13 +506,13 @@ void Thread::search() {
           && !Threads.stop
           && !mainThread->stopOnPonderhit)
       {
-          double fallingEval = (332 +  6 * (mainThread->previousScore - bestValue)
-                                    +  6 * (mainThread->iterValue[iterIdx]  - bestValue)) / 704.0;
-          fallingEval = clamp(fallingEval, 0.5, 1.5);
+          double fallingEval = (318 + 6 * (mainThread->bestPreviousScore - bestValue)
+                                    + 6 * (mainThread->iterValue[iterIdx] - bestValue)) / 825.0;
+          fallingEval = Utility::clamp(fallingEval, 0.5, 1.5);
 
           // If the bestMove is stable over several iterations, reduce time accordingly
-          timeReduction = lastBestMoveDepth + 9 < completedDepth ? 1.94 : 0.91;
-          double reduction = (1.41 + mainThread->previousTimeReduction) / (2.27 * timeReduction);
+          timeReduction = lastBestMoveDepth + 9 < completedDepth ? 1.92 : 0.95;
+          double reduction = (1.47 + mainThread->previousTimeReduction) / (2.32 * timeReduction);
 
           // Use part of the gained time from a previous stable move for the current move
           for (Thread* th : Threads)
@@ -552,9 +522,11 @@ void Thread::search() {
           }
           double bestMoveInstability = 1 + totBestMoveChanges / Threads.size();
 
-          // Stop the search if we have only one legal move, or if available time elapsed
-          if (   rootMoves.size() == 1
-              || Time.elapsed() > Time.optimum() * fallingEval * reduction * bestMoveInstability)
+          double totalTime = rootMoves.size() == 1 ? 0 :
+                             Time.optimum() * fallingEval * reduction * bestMoveInstability;
+
+          // Stop the search if we have exceeded the totalTime, at least 1ms search
+          if (Time.elapsed() > totalTime)
           {
               // If we are allowed to ponder do not stop the search now but
               // keep pondering until the GUI sends "ponderhit" or "stop".
@@ -565,7 +537,7 @@ void Thread::search() {
           }
           else if (   Threads.increaseDepth
                    && !mainThread->ponder
-                   && Time.elapsed() > Time.optimum() * fallingEval * reduction * bestMoveInstability * 0.6)
+                   && Time.elapsed() > totalTime * 0.58)
                    Threads.increaseDepth = false;
           else
                    Threads.increaseDepth = true;
@@ -624,15 +596,16 @@ namespace {
     Key posKey;
     Move ttMove, move, excludedMove, bestMove;
     Depth extension, newDepth;
-    Value bestValue, value, ttValue, eval, maxValue;
-    bool ttHit, ttPv, inCheck, givesCheck, improving, didLMR, priorCapture;
-    bool captureOrPromotion, doFullDepthSearch, moveCountPruning, ttCapture, singularLMR;
+    Value bestValue, value, ttValue, eval, maxValue, probCutBeta;
+    bool ttHit, ttPv, formerPv, givesCheck, improving, didLMR, priorCapture;
+    bool captureOrPromotion, doFullDepthSearch, moveCountPruning,
+         ttCapture, singularQuietLMR;
     Piece movedPiece;
     int moveCount, captureCount, quietCount;
 
     // Step 1. Initialize node
     Thread* thisThread = pos.this_thread();
-    inCheck = pos.checkers();
+    ss->inCheck = pos.checkers();
     priorCapture = pos.captured_piece();
     Color us = pos.side_to_move();
     moveCount = captureCount = quietCount = ss->moveCount = 0;
@@ -653,8 +626,8 @@ namespace {
         if (   Threads.stop.load(std::memory_order_relaxed)
             || pos.is_draw(ss->ply)
             || ss->ply >= MAX_PLY)
-            return (ss->ply >= MAX_PLY && !inCheck) ? evaluate(pos)
-                                                    : value_draw(pos.this_thread());
+            return (ss->ply >= MAX_PLY && !ss->inCheck) ? evaluate(pos)
+                                                        : value_draw(pos.this_thread());
 
         // Step 3. Mate distance pruning. Even if we mate at the next move our score
         // would be at best mate_in(ss->ply+1), but if alpha is already bigger because
@@ -689,19 +662,24 @@ namespace {
     // search to overwrite a previous full search TT value, so we use a different
     // position key in case of an excluded move.
     excludedMove = ss->excludedMove;
-    posKey = pos.key() ^ Key(excludedMove << 16); // Isn't a very good hash
+    posKey = excludedMove == MOVE_NONE ? pos.key() : pos.key() ^ make_key(excludedMove);
     tte = TT.probe(posKey, ttHit);
     ttValue = ttHit ? value_from_tt(tte->value(), ss->ply, pos.rule50_count()) : VALUE_NONE;
     ttMove =  rootNode ? thisThread->rootMoves[thisThread->pvIdx].pv[0]
             : ttHit    ? tte->move() : MOVE_NONE;
     ttPv = PvNode || (ttHit && tte->is_pv());
+    formerPv = ttPv && !PvNode;
 
-    if (ttPv && depth > 12 && ss->ply - 1 < MAX_LPH && !pos.captured_piece() && is_ok((ss-1)->currentMove))
+    if (   ttPv
+        && depth > 12
+        && ss->ply - 1 < MAX_LPH
+        && !priorCapture
+        && is_ok((ss-1)->currentMove))
         thisThread->lowPlyHistory[ss->ply - 1][from_to((ss-1)->currentMove)] << stat_bonus(depth - 5);
 
     // thisThread->ttHitAverage can be used to approximate the running average of ttHit
-    thisThread->ttHitAverage =   (ttHitAverageWindow - 1) * thisThread->ttHitAverage / ttHitAverageWindow
-                                + ttHitAverageResolution * ttHit;
+    thisThread->ttHitAverage =   (TtHitAverageWindow - 1) * thisThread->ttHitAverage / TtHitAverageWindow
+                                + TtHitAverageResolution * ttHit;
 
     // At non-PV nodes we check for an early TT cutoff
     if (  !PvNode
@@ -788,12 +766,15 @@ namespace {
         }
     }
 
+    CapturePieceToHistory& captureHistory = thisThread->captureHistory;
+
     // Step 6. Static evaluation of the position
-    if (inCheck)
+    if (ss->inCheck)
     {
+        // Skip early pruning when in check
         ss->staticEval = eval = VALUE_NONE;
         improving = false;
-        goto moves_loop;  // Skip early pruning when in check
+        goto moves_loop;
     }
     else if (ttHit)
     {
@@ -819,14 +800,14 @@ namespace {
             ss->staticEval = eval = evaluate(pos) + bonus;
         }
         else
-            ss->staticEval = eval = -(ss-1)->staticEval + 2 * Eval::Tempo;
+            ss->staticEval = eval = -(ss-1)->staticEval + 2 * Tempo;
 
         tte->save(posKey, VALUE_NONE, ttPv, BOUND_NONE, DEPTH_NONE, MOVE_NONE, eval);
     }
 
     // Step 7. Razoring (~1 Elo)
     if (   !rootNode // The required rootNode PV handling is not available in qsearch
-        &&  depth < 2
+        &&  depth == 1
         &&  eval <= alpha - RazorMargin)
         return qsearch<NT>(pos, ss, alpha, beta);
 
@@ -835,7 +816,7 @@ namespace {
 
     // Step 8. Futility pruning: child node (~50 Elo)
     if (   !PvNode
-        &&  depth < 6
+        &&  depth < 8
         &&  eval - futility_margin(depth, improving) >= beta
         &&  eval < VALUE_KNOWN_WIN) // Do not return unproven wins
         return eval;
@@ -843,10 +824,10 @@ namespace {
     // Step 9. Null move search with verification search (~40 Elo)
     if (   !PvNode
         && (ss-1)->currentMove != MOVE_NULL
-        && (ss-1)->statScore < 23397
+        && (ss-1)->statScore < 22977
         &&  eval >= beta
         &&  eval >= ss->staticEval
-        &&  ss->staticEval >= beta - 32 * depth - 30 * improving + 120 * ttPv + 292
+        &&  ss->staticEval >= beta - 30 * depth - 28 * improving + 84 * ttPv + 182
         && !excludedMove
         &&  pos.non_pawn_material(us)
         && (ss->ply >= thisThread->nmpMinPly || us != thisThread->nmpColor))
@@ -854,7 +835,7 @@ namespace {
         assert(eval - beta >= 0);
 
         // Null move dynamic reduction based on depth and value
-        Depth R = (854 + 68 * depth) / 258 + std::min(int(eval - beta) / 192, 3);
+        Depth R = (817 + 71 * depth) / 213 + std::min(int(eval - beta) / 192, 3);
 
         ss->currentMove = MOVE_NULL;
         ss->continuationHistory = &thisThread->continuationHistory[0][0][NO_PIECE][0];
@@ -867,7 +848,7 @@ namespace {
 
         if (nullValue >= beta)
         {
-            // Do not return unproven mate scores
+            // Do not return unproven mate or TB scores
             if (nullValue >= VALUE_TB_WIN_IN_MAX_PLY)
                 nullValue = beta;
 
@@ -890,18 +871,38 @@ namespace {
         }
     }
 
+    probCutBeta = beta + 176 - 49 * improving;
+
     // Step 10. ProbCut (~10 Elo)
     // If we have a good enough capture and a reduced search returns a value
     // much above beta, we can (almost) safely prune the previous move.
     if (   !PvNode
-        &&  depth >= 5
-        &&  abs(beta) < VALUE_TB_WIN_IN_MAX_PLY)
+        &&  depth > 4
+        &&  abs(beta) < VALUE_TB_WIN_IN_MAX_PLY
+        // if value from transposition table is lower than probCutBeta, don't attempt probCut
+        // there and in further interactions with transposition table cutoff depth is set to depth - 3
+        // because probCut search has depth set to depth - 4 but we also do a move before it
+        // so effective depth is equal to depth - 3
+        && !(   ttHit 
+             && tte->depth() >= depth - 3 
+             && ttValue != VALUE_NONE
+             && ttValue < probCutBeta))
     {
-        Value raisedBeta = std::min(beta + 189 - 45 * improving, VALUE_INFINITE);
-        MovePicker mp(pos, ttMove, raisedBeta - ss->staticEval, &thisThread->captureHistory);
+        // if ttMove is a capture and value from transposition table is good enough produce probCut
+        // cutoff without digging into actual probCut search
+        if (   ttHit
+            && tte->depth() >= depth - 3
+            && ttValue != VALUE_NONE
+            && ttValue >= probCutBeta
+            && ttMove
+            && pos.capture_or_promotion(ttMove))
+            return probCutBeta;
+
+        assert(probCutBeta < VALUE_INFINITE);
+        MovePicker mp(pos, ttMove, probCutBeta - ss->staticEval, &captureHistory);
         int probCutCount = 0;
 
-        while (  (move = mp.next_move()) != MOVE_NONE
+        while (   (move = mp.next_move()) != MOVE_NONE
                && probCutCount < 2 + 2 * cutNode)
             if (move != excludedMove && pos.legal(move))
             {
@@ -912,7 +913,7 @@ namespace {
                 probCutCount++;
 
                 ss->currentMove = move;
-                ss->continuationHistory = &thisThread->continuationHistory[inCheck]
+                ss->continuationHistory = &thisThread->continuationHistory[ss->inCheck]
                                                                           [captureOrPromotion]
                                                                           [pos.moved_piece(move)]
                                                                           [to_sq(move)];
@@ -920,16 +921,25 @@ namespace {
                 pos.do_move(move, st);
 
                 // Perform a preliminary qsearch to verify that the move holds
-                value = -qsearch<NonPV>(pos, ss+1, -raisedBeta, -raisedBeta+1);
+                value = -qsearch<NonPV>(pos, ss+1, -probCutBeta, -probCutBeta+1);
 
                 // If the qsearch held, perform the regular search
-                if (value >= raisedBeta)
-                    value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -raisedBeta, -raisedBeta+1, depth - 4, !cutNode);
+                if (value >= probCutBeta)
+                    value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -probCutBeta, -probCutBeta+1, depth - 4, !cutNode);
 
                 pos.undo_move(move);
 
-                if (value >= raisedBeta)
+                if (value >= probCutBeta)
+                {
+                    // if transposition table doesn't have equal or more deep info write probCut data into it
+                    if ( !(ttHit
+                       && tte->depth() >= depth - 3
+                       && ttValue != VALUE_NONE))
+                        tte->save(posKey, value_to_tt(value, ss->ply), ttPv,
+                            BOUND_LOWER,
+                            depth - 3, move, ss->staticEval);
                     return value;
+                }
             }
     }
 
@@ -953,14 +963,14 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
 
     MovePicker mp(pos, ttMove, depth, &thisThread->mainHistory,
                                       &thisThread->lowPlyHistory,
-                                      &thisThread->captureHistory,
+                                      &captureHistory,
                                       contHist,
                                       countermove,
                                       ss->killers,
-                                      depth > 12 ? ss->ply : MAX_PLY);
+                                      ss->ply);
 
     value = bestValue;
-    singularLMR = moveCountPruning = false;
+    singularQuietLMR = moveCountPruning = false;
     ttCapture = ttMove && pos.capture_or_promotion(ttMove);
 
     // Mark this node as being searched
@@ -983,6 +993,10 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
                                   thisThread->rootMoves.begin() + thisThread->pvLast, move))
           continue;
 
+      // Check for legality
+      if (!rootNode && !pos.legal(move))
+          continue;
+
       ss->moveCount = ++moveCount;
 
       if (rootNode && thisThread == Threads.main() && Time.elapsed() > 3000)
@@ -1008,12 +1022,12 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
           // Skip quiet moves if movecount exceeds our FutilityMoveCount threshold
           moveCountPruning = moveCount >= futility_move_count(improving, depth);
 
+          // Reduced depth of the next LMR search
+          int lmrDepth = std::max(newDepth - reduction(improving, depth, moveCount), 0);
+
           if (   !captureOrPromotion
               && !givesCheck)
           {
-              // Reduced depth of the next LMR search
-              int lmrDepth = std::max(newDepth - reduction(improving, depth, moveCount), 0);
-
               // Countermoves based pruning (~20 Elo)
               if (   lmrDepth < 4 + ((ss-1)->statScore > 0 || (ss-1)->moveCount == 1)
                   && (*contHist[0])[movedPiece][to_sq(move)] < CounterMovePruneThreshold
@@ -1021,21 +1035,41 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
                   continue;
 
               // Futility pruning: parent node (~5 Elo)
-              if (   lmrDepth < 6
-                  && !inCheck
-                  && ss->staticEval + 235 + 172 * lmrDepth <= alpha
-                  &&  thisThread->mainHistory[us][from_to(move)]
-                    + (*contHist[0])[movedPiece][to_sq(move)]
+              if (   lmrDepth < 7
+                  && !ss->inCheck
+                  && ss->staticEval + 283 + 170 * lmrDepth <= alpha
+                  &&  (*contHist[0])[movedPiece][to_sq(move)]
                     + (*contHist[1])[movedPiece][to_sq(move)]
-                    + (*contHist[3])[movedPiece][to_sq(move)] < 25000)
+                    + (*contHist[3])[movedPiece][to_sq(move)]
+                    + (*contHist[5])[movedPiece][to_sq(move)] / 2 < 27376)
                   continue;
 
               // Prune moves with negative SEE (~20 Elo)
-              if (!pos.see_ge(move, Value(-(32 - std::min(lmrDepth, 18)) * lmrDepth * lmrDepth)))
+              if (!pos.see_ge(move, Value(-(29 - std::min(lmrDepth, 18)) * lmrDepth * lmrDepth)))
+                  continue;
+          }
+          else
+          {
+              // Capture history based pruning when the move doesn't give check
+              if (   !givesCheck
+                  && lmrDepth < 1
+                  && captureHistory[movedPiece][to_sq(move)][type_of(pos.piece_on(to_sq(move)))] < 0)
+                  continue;
+
+              // Futility pruning for captures
+              if (   !givesCheck
+                  && lmrDepth < 6
+                  && !(PvNode && abs(bestValue) < 2)
+                  && PieceValue[MG][type_of(movedPiece)] >= PieceValue[MG][type_of(pos.piece_on(to_sq(move)))]
+                  && !ss->inCheck
+                  && ss->staticEval + 169 + 244 * lmrDepth
+                     + PieceValue[MG][type_of(pos.piece_on(to_sq(move)))] <= alpha)
+                  continue;
+
+              // See based pruning
+              if (!pos.see_ge(move, Value(-221) * depth)) // (~25 Elo)
                   continue;
           }
-          else if (!pos.see_ge(move, Value(-194) * depth)) // (~25 Elo)
-              continue;
       }
 
       // Step 14. Extensions (~75 Elo)
@@ -1044,27 +1078,26 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
       // search of (alpha-s, beta-s), and just one fails high on (alpha, beta),
       // then that move is singular and should be extended. To verify this we do
       // a reduced search on all the other moves but the ttMove and if the
-      // result is lower than ttValue minus a margin then we will extend the ttMove.
-      if (    depth >= 6
+      // result is lower than ttValue minus a margin, then we will extend the ttMove.
+      if (    depth >= 7
           &&  move == ttMove
           && !rootNode
           && !excludedMove // Avoid recursive singular search
        /* &&  ttValue != VALUE_NONE Already implicit in the next condition */
           &&  abs(ttValue) < VALUE_KNOWN_WIN
           && (tte->bound() & BOUND_LOWER)
-          &&  tte->depth() >= depth - 3
-          &&  pos.legal(move))
+          &&  tte->depth() >= depth - 3)
       {
-          Value singularBeta = ttValue - (((ttPv && !PvNode) + 4) * depth) / 2;
-          Depth halfDepth = depth / 2;
+          Value singularBeta = ttValue - ((formerPv + 4) * depth) / 2;
+          Depth singularDepth = (depth - 1 + 3 * formerPv) / 2;
           ss->excludedMove = move;
-          value = search<NonPV>(pos, ss, singularBeta - 1, singularBeta, halfDepth, cutNode);
+          value = search<NonPV>(pos, ss, singularBeta - 1, singularBeta, singularDepth, cutNode);
           ss->excludedMove = MOVE_NONE;
 
           if (value < singularBeta)
           {
               extension = 1;
-              singularLMR = true;
+              singularQuietLMR = !ttCapture;
           }
 
           // Multi-cut pruning
@@ -1074,6 +1107,18 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
           // a soft bound.
           else if (singularBeta >= beta)
               return singularBeta;
+
+          // If the eval of ttMove is greater than beta we try also if there is another
+          // move that pushes it over beta, if so also produce a cutoff.
+          else if (ttValue >= beta)
+          {
+              ss->excludedMove = move;
+              value = search<NonPV>(pos, ss, beta - 1, beta, (depth + 3) / 2, cutNode);
+              ss->excludedMove = MOVE_NONE;
+
+              if (value >= beta)
+                  return beta;
+          }
       }
 
       // Check extension (~2 Elo)
@@ -1081,37 +1126,31 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
                && (pos.is_discovery_check_on_king(~us, move) || pos.see_ge(move)))
           extension = 1;
 
-      // Passed pawn extension
-      else if (   move == ss->killers[0]
-               && pos.advanced_pawn_push(move)
-               && pos.pawn_passed(us, to_sq(move)))
-          extension = 1;
-
       // Last captures extension
       else if (   PieceValue[EG][pos.captured_piece()] > PawnValueEg
                && pos.non_pawn_material() <= 2 * RookValueMg)
           extension = 1;
 
       // Castling extension
-      if (type_of(move) == CASTLING)
+      if (   type_of(move) == CASTLING
+          && popcount(pos.pieces(us) & ~pos.pieces(PAWN) & (to_sq(move) & KingSide ? KingSide : QueenSide)) <= 2)
           extension = 1;
 
+      // Late irreversible move extension
+      if (   move == ttMove
+          && pos.rule50_count() > 80
+          && (captureOrPromotion || type_of(movedPiece) == PAWN))
+          extension = 2;
+
       // Add extension to new depth
       newDepth += extension;
 
       // Speculative prefetch as early as possible
       prefetch(TT.first_entry(pos.key_after(move)));
 
-      // Check for legality just before making the move
-      if (!rootNode && !pos.legal(move))
-      {
-          ss->moveCount = --moveCount;
-          continue;
-      }
-
       // Update the current move (this must be done after singular extension search)
       ss->currentMove = move;
-      ss->continuationHistory = &thisThread->continuationHistory[inCheck]
+      ss->continuationHistory = &thisThread->continuationHistory[ss->inCheck]
                                                                 [captureOrPromotion]
                                                                 [movedPiece]
                                                                 [to_sq(move)];
@@ -1122,21 +1161,28 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
       // Step 16. Reduced depth search (LMR, ~200 Elo). If the move fails high it will be
       // re-searched at full depth.
       if (    depth >= 3
-          &&  moveCount > 1 + 2 * rootNode
+          &&  moveCount > 1 + 2 * rootNode + 2 * (PvNode && abs(bestValue) < 2)
           && (!rootNode || thisThread->best_move_count(move) == 0)
           && (  !captureOrPromotion
               || moveCountPruning
               || ss->staticEval + PieceValue[EG][pos.captured_piece()] <= alpha
               || cutNode
-              || thisThread->ttHitAverage < 375 * ttHitAverageResolution * ttHitAverageWindow / 1024))
+              || thisThread->ttHitAverage < 427 * TtHitAverageResolution * TtHitAverageWindow / 1024))
       {
           Depth r = reduction(improving, depth, moveCount);
 
+          // Decrease reduction at non-check cut nodes for second move at low depths
+          if (   cutNode
+              && depth <= 10
+              && moveCount <= 2
+              && !ss->inCheck)
+              r--;
+
           // Decrease reduction if the ttHit running average is large
-          if (thisThread->ttHitAverage > 500 * ttHitAverageResolution * ttHitAverageWindow / 1024)
+          if (thisThread->ttHitAverage > 509 * TtHitAverageResolution * TtHitAverageWindow / 1024)
               r--;
 
-          // Reduction if other threads are searching this position.
+          // Reduction if other threads are searching this position
           if (th.marked())
               r++;
 
@@ -1144,13 +1190,16 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
           if (ttPv)
               r -= 2;
 
+          if (moveCountPruning && !formerPv)
+              r++;
+
           // Decrease reduction if opponent's move count is high (~5 Elo)
-          if ((ss-1)->moveCount > 14)
+          if ((ss-1)->moveCount > 13)
               r--;
 
           // Decrease reduction if ttMove has been singularly extended (~3 Elo)
-          if (singularLMR)
-              r -= 2;
+          if (singularQuietLMR)
+              r -= 1 + formerPv;
 
           if (!captureOrPromotion)
           {
@@ -1167,44 +1216,50 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
               // hence break make_move(). (~2 Elo)
               else if (    type_of(move) == NORMAL
                        && !pos.see_ge(reverse_move(move)))
-                  r -= 2 + ttPv;
+                  r -= 2 + ttPv - (type_of(movedPiece) == PAWN);
 
               ss->statScore =  thisThread->mainHistory[us][from_to(move)]
                              + (*contHist[0])[movedPiece][to_sq(move)]
                              + (*contHist[1])[movedPiece][to_sq(move)]
                              + (*contHist[3])[movedPiece][to_sq(move)]
-                             - 4926;
-
-              // Reset statScore to zero if negative and most stats shows >= 0
-              if (    ss->statScore < 0
-                  && (*contHist[0])[movedPiece][to_sq(move)] >= 0
-                  && (*contHist[1])[movedPiece][to_sq(move)] >= 0
-                  && thisThread->mainHistory[us][from_to(move)] >= 0)
-                  ss->statScore = 0;
+                             - 5287;
 
               // Decrease/increase reduction by comparing opponent's stat score (~10 Elo)
-              if (ss->statScore >= -102 && (ss-1)->statScore < -114)
+              if (ss->statScore >= -106 && (ss-1)->statScore < -104)
                   r--;
 
-              else if ((ss-1)->statScore >= -116 && ss->statScore < -154)
+              else if ((ss-1)->statScore >= -119 && ss->statScore < -140)
                   r++;
 
               // Decrease/increase reduction for moves with a good/bad history (~30 Elo)
-              r -= ss->statScore / 16384;
+              r -= ss->statScore / 14884;
+          }
+          else
+          {
+            // Increase reduction for captures/promotions if late move and at low depth
+            if (depth < 8 && moveCount > 2)
+                r++;
+
+            // Unless giving check, this capture is likely bad
+            if (   !givesCheck
+                && ss->staticEval + PieceValue[EG][pos.captured_piece()] + 213 * depth <= alpha)
+                r++;
           }
 
-          // Increase reduction for captures/promotions if late move and at low depth
-          else if (depth < 8 && moveCount > 2)
-              r++;
-
-          Depth d = clamp(newDepth - r, 1, newDepth);
+          Depth d = Utility::clamp(newDepth - r, 1, newDepth);
 
           value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, d, true);
 
-          doFullDepthSearch = (value > alpha && d != newDepth), didLMR = true;
+          doFullDepthSearch = value > alpha && d != newDepth;
+
+          didLMR = true;
       }
       else
-          doFullDepthSearch = !PvNode || moveCount > 1, didLMR = false;
+      {
+          doFullDepthSearch = !PvNode || moveCount > 1;
+
+          didLMR = false;
+      }
 
       // Step 17. Full depth search when LMR is skipped or fails high
       if (doFullDepthSearch)
@@ -1264,7 +1319,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
                   rm.pv.push_back(*m);
 
               // We record how often the best move has been changed in each
-              // iteration. This information is used for time management: When
+              // iteration. This information is used for time management: when
               // the best move changes frequently, we allocate some more time.
               if (moveCount > 1)
                   ++thisThread->bestMoveChanges;
@@ -1321,11 +1376,11 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
     // must be a mate or a stalemate. If we are in a singular extension search then
     // return a fail low score.
 
-    assert(moveCount || !inCheck || excludedMove || !MoveList<LEGAL>(pos).size());
+    assert(moveCount || !ss->inCheck || excludedMove || !MoveList<LEGAL>(pos).size());
 
     if (!moveCount)
         bestValue = excludedMove ? alpha
-                   :     inCheck ? mated_in(ss->ply) : VALUE_DRAW;
+                   :     ss->inCheck ? mated_in(ss->ply) : VALUE_DRAW;
 
     else if (bestMove)
         update_all_stats(pos, ss, bestMove, bestValue, beta, prevSq,
@@ -1369,7 +1424,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
     Move ttMove, move, bestMove;
     Depth ttDepth;
     Value bestValue, value, ttValue, futilityValue, futilityBase, oldAlpha;
-    bool ttHit, pvHit, inCheck, givesCheck, captureOrPromotion, evasionPrunable;
+    bool ttHit, pvHit, givesCheck, captureOrPromotion;
     int moveCount;
 
     if (PvNode)
@@ -1382,20 +1437,20 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
     Thread* thisThread = pos.this_thread();
     (ss+1)->ply = ss->ply + 1;
     bestMove = MOVE_NONE;
-    inCheck = pos.checkers();
+    ss->inCheck = pos.checkers();
     moveCount = 0;
 
     // Check for an immediate draw or maximum ply reached
     if (   pos.is_draw(ss->ply)
         || ss->ply >= MAX_PLY)
-        return (ss->ply >= MAX_PLY && !inCheck) ? evaluate(pos) : VALUE_DRAW;
+        return (ss->ply >= MAX_PLY && !ss->inCheck) ? evaluate(pos) : VALUE_DRAW;
 
     assert(0 <= ss->ply && ss->ply < MAX_PLY);
 
     // Decide whether or not to include checks: this fixes also the type of
     // TT entry depth that we are going to use. Note that in qsearch we use
     // only two types of depth in TT: DEPTH_QS_CHECKS or DEPTH_QS_NO_CHECKS.
-    ttDepth = inCheck || depth >= DEPTH_QS_CHECKS ? DEPTH_QS_CHECKS
+    ttDepth = ss->inCheck || depth >= DEPTH_QS_CHECKS ? DEPTH_QS_CHECKS
                                                   : DEPTH_QS_NO_CHECKS;
     // Transposition table lookup
     posKey = pos.key();
@@ -1413,7 +1468,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
         return ttValue;
 
     // Evaluate the position statically
-    if (inCheck)
+    if (ss->inCheck)
     {
         ss->staticEval = VALUE_NONE;
         bestValue = futilityBase = -VALUE_INFINITE;
@@ -1434,13 +1489,13 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
         else
             ss->staticEval = bestValue =
             (ss-1)->currentMove != MOVE_NULL ? evaluate(pos)
-                                             : -(ss-1)->staticEval + 2 * Eval::Tempo;
+                                             : -(ss-1)->staticEval + 2 * Tempo;
 
         // Stand pat. Return immediately if static value is at least beta
         if (bestValue >= beta)
         {
             if (!ttHit)
-                tte->save(posKey, value_to_tt(bestValue, ss->ply), pvHit, BOUND_LOWER,
+                tte->save(posKey, value_to_tt(bestValue, ss->ply), false, BOUND_LOWER,
                           DEPTH_NONE, MOVE_NONE, ss->staticEval);
 
             return bestValue;
@@ -1449,7 +1504,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
         if (PvNode && bestValue > alpha)
             alpha = bestValue;
 
-        futilityBase = bestValue + 154;
+        futilityBase = bestValue + 145;
     }
 
     const PieceToHistory* contHist[] = { (ss-1)->continuationHistory, (ss-2)->continuationHistory,
@@ -1458,8 +1513,8 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
 
     // 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 >= DEPTH_QS_CHECKS) will
-    // be generated.
+    // queen and checking knight promotions, and other checks(only if depth >= DEPTH_QS_CHECKS)
+    // will be generated.
     MovePicker mp(pos, ttMove, depth, &thisThread->mainHistory,
                                       &thisThread->captureHistory,
                                       contHist,
@@ -1476,7 +1531,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
       moveCount++;
 
       // Futility pruning
-      if (   !inCheck
+      if (   !ss->inCheck
           && !givesCheck
           &&  futilityBase > -VALUE_KNOWN_WIN
           && !pos.advanced_pawn_push(move))
@@ -1498,14 +1553,8 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
           }
       }
 
-      // Detect non-capture evasions that are candidates to be pruned
-      evasionPrunable =    inCheck
-                       &&  (depth != 0 || moveCount > 2)
-                       &&  bestValue > VALUE_TB_LOSS_IN_MAX_PLY
-                       && !pos.capture(move);
-
-      // Don't search moves with negative SEE values
-      if (  (!inCheck || evasionPrunable) && !pos.see_ge(move))
+      // Do not search moves with negative SEE values
+      if (  !ss->inCheck && !pos.see_ge(move))
           continue;
 
       // Speculative prefetch as early as possible
@@ -1519,7 +1568,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
       }
 
       ss->currentMove = move;
-      ss->continuationHistory = &thisThread->continuationHistory[inCheck]
+      ss->continuationHistory = &thisThread->continuationHistory[ss->inCheck]
                                                                 [captureOrPromotion]
                                                                 [pos.moved_piece(move)]
                                                                 [to_sq(move)];
@@ -1551,9 +1600,9 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
        }
     }
 
-    // All legal moves have been searched. A special case: If we're in check
+    // All legal moves have been searched. A special case: if we're in check
     // and no legal moves were found, it is checkmate.
-    if (inCheck && bestValue == -VALUE_INFINITE)
+    if (ss->inCheck && bestValue == -VALUE_INFINITE)
         return mated_in(ss->ply); // Plies to mate from the root
 
     tte->save(posKey, value_to_tt(bestValue, ss->ply), pvHit,
@@ -1568,7 +1617,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
 
 
   // value_to_tt() adjusts a mate or TB score from "plies to mate from the root" to
-  // "plies to mate from the current position". standard scores are unchanged.
+  // "plies to mate from the current position". Standard scores are unchanged.
   // The function is called before storing a value in the transposition table.
 
   Value value_to_tt(Value v, int ply) {
@@ -1580,11 +1629,11 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
   }
 
 
-  // value_from_tt() is the inverse of value_to_tt(): It adjusts a mate or TB score
-  // from the transposition table (which refers to the plies to mate/be mated
-  // from current position) to "plies to mate/be mated (TB win/loss) from the root".
-  // However, for mate scores, to avoid potentially false mate scores related to the 50 moves rule,
-  // and the graph history interaction, return an optimal TB score instead.
+  // value_from_tt() is the inverse of value_to_tt(): it adjusts a mate or TB score
+  // from the transposition table (which refers to the plies to mate/be mated from
+  // current position) to "plies to mate/be mated (TB win/loss) from the root". However,
+  // for mate scores, to avoid potentially false mate scores related to the 50 moves rule
+  // and the graph history interaction, we return an optimal TB score instead.
 
   Value value_from_tt(Value v, int ply, int r50c) {
 
@@ -1667,13 +1716,17 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
 
 
   // update_continuation_histories() updates histories of the move pairs formed
-  // by moves at ply -1, -2, and -4 with current move.
+  // by moves at ply -1, -2, -4, and -6 with current move.
 
   void update_continuation_histories(Stack* ss, Piece pc, Square to, int bonus) {
 
     for (int i : {1, 2, 4, 6})
+    {
+        if (ss->inCheck && i > 2)
+            break;
         if (is_ok((ss-i)->currentMove))
             (*(ss-i)->continuationHistory)[pc][to] << bonus;
+    }
   }
 
 
@@ -1701,7 +1754,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
         thisThread->counterMoves[pos.piece_on(prevSq)][prevSq] = move;
     }
 
-    if (depth > 12 && ss->ply < MAX_LPH)
+    if (depth > 11 && ss->ply < MAX_LPH)
         thisThread->lowPlyHistory[ss->ply][from_to(move)] << stat_bonus(depth - 7);
   }
 
@@ -1740,6 +1793,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
 
 } // namespace
 
+
 /// MainThread::check_time() is used to print debug info and, more importantly,
 /// to detect when we are out of available time and thus stop the search.
 
@@ -1808,6 +1862,9 @@ string UCI::pv(const Position& pos, Depth depth, Value alpha, Value beta) {
          << " multipv "  << i + 1
          << " score "    << UCI::value(v);
 
+      if (Options["UCI_ShowWDL"])
+          ss << UCI::wdl(v, pos.game_ply());
+
       if (!tb && i == pvIdx)
           ss << (v >= beta ? " lowerbound" : v <= alpha ? " upperbound" : "");