]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/search.cpp
Add a second level of follow-up moves
[stockfish] / src / search.cpp
index 0ccf326698ee3bc9a1a676e8831ba3e8001d39b2..847fc762e53644abb7959622e211a1c3966b3f03 100644 (file)
@@ -40,7 +40,6 @@ namespace Search {
 
   SignalsType Signals;
   LimitsType Limits;
-  StateStackPtr SetupStates;
 }
 
 namespace Tablebases {
@@ -127,6 +126,35 @@ namespace {
     Move pv[3];
   };
 
+  // Set of rows with half bits set to 1 and half to 0. It is used to allocate
+  // the search depths across the threads.
+  typedef std::vector<int> Row;
+
+  const Row HalfDensity[] = {
+    {0, 1},
+    {1, 0},
+    {0, 0, 1, 1},
+    {0, 1, 1, 0},
+    {1, 1, 0, 0},
+    {1, 0, 0, 1},
+    {0, 0, 0, 1, 1, 1},
+    {0, 0, 1, 1, 1, 0},
+    {0, 1, 1, 1, 0, 0},
+    {1, 1, 1, 0, 0, 0},
+    {1, 1, 0, 0, 0, 1},
+    {1, 0, 0, 0, 1, 1},
+    {0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1},
+    {0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0},
+    {0, 0, 1, 1, 1, 1, 0 ,0},
+    {0, 1, 1, 1, 1, 0, 0 ,0},
+    {1, 1, 1, 1, 0, 0, 0 ,0},
+    {1, 1, 1, 0, 0, 0, 0 ,1},
+    {1, 1, 0, 0, 0, 0, 1 ,1},
+    {1, 0, 0, 0, 0, 1, 1 ,1},
+  };
+
+  const size_t HalfDensitySize = std::extent<decltype(HalfDensity)>::value;
+
   EasyMoveManager EasyMove;
   Value DrawValue[COLOR_NB];
   CounterMoveHistoryStats CounterMoveHistory;
@@ -150,22 +178,21 @@ namespace {
 
 void Search::init() {
 
-  const double K[][2] = {{ 0.799, 2.281 }, { 0.484, 3.023 }};
-
-  for (int pv = 0; pv <= 1; ++pv)
-      for (int imp = 0; imp <= 1; ++imp)
-          for (int d = 1; d < 64; ++d)
-              for (int mc = 1; mc < 64; ++mc)
-              {
-                  double r = K[pv][0] + log(d) * log(mc) / K[pv][1];
+  for (int imp = 0; imp <= 1; ++imp)
+      for (int d = 1; d < 64; ++d)
+          for (int mc = 1; mc < 64; ++mc)
+          {
+              double r = log(d) * log(mc) / 2;
+              if (r < 0.80)
+                continue;
 
-                  if (r >= 1.5)
-                      Reductions[pv][imp][d][mc] = int(r) * ONE_PLY;
+              Reductions[NonPV][imp][d][mc] = int(std::round(r)) * ONE_PLY;
+              Reductions[PV][imp][d][mc] = std::max(Reductions[NonPV][imp][d][mc] - ONE_PLY, DEPTH_ZERO);
 
-                  // Increase reduction when eval is not improving
-                  if (!pv && !imp && Reductions[pv][imp][d][mc] >= 2 * ONE_PLY)
-                      Reductions[pv][imp][d][mc] += ONE_PLY;
-              }
+              // Increase reduction for non-PV nodes when eval is not improving
+              if (!imp && Reductions[NonPV][imp][d][mc] >= 2 * ONE_PLY)
+                Reductions[NonPV][imp][d][mc] += ONE_PLY;
+          }
 
   for (int d = 0; d < 16; ++d)
   {
@@ -256,8 +283,9 @@ void MainThread::search() {
   }
   else
   {
-      if (TB::Cardinality >=  rootPos.count<ALL_PIECES>(WHITE)
-                            + rootPos.count<ALL_PIECES>(BLACK))
+      if (    TB::Cardinality >=  rootPos.count<ALL_PIECES>(WHITE)
+                                + rootPos.count<ALL_PIECES>(BLACK)
+          && !rootPos.can_castle(ANY_CASTLING))
       {
           // If the current root position is in the tablebases, then RootMoves
           // contains only moves that preserve the draw or the win.
@@ -288,16 +316,8 @@ void MainThread::search() {
       }
 
       for (Thread* th : Threads)
-      {
-          th->maxPly = 0;
-          th->rootDepth = DEPTH_ZERO;
           if (th != this)
-          {
-              th->rootPos = Position(rootPos, th);
-              th->rootMoves = rootMoves;
               th->start_searching();
-          }
-      }
 
       Thread::search(); // Let's start searching!
   }
@@ -330,7 +350,8 @@ void MainThread::search() {
   Thread* bestThread = this;
   if (   !this->easyMovePlayed
       &&  Options["MultiPV"] == 1
-      && !Skill(Options["Skill Level"]).enabled())
+      && !Skill(Options["Skill Level"]).enabled()
+      &&  rootMoves[0].pv[0] != MOVE_NONE)
   {
       for (Thread* th : Threads)
           if (   th->completedDepth > bestThread->completedDepth
@@ -359,12 +380,12 @@ void MainThread::search() {
 
 void Thread::search() {
 
-  Stack stack[MAX_PLY+4], *ss = stack+2; // To allow referencing (ss-2) and (ss+2)
+  Stack stack[MAX_PLY+7], *ss = stack+5; // To allow referencing (ss-5) and (ss+2)
   Value bestValue, alpha, beta, delta;
   Move easyMove = MOVE_NONE;
   MainThread* mainThread = (this == Threads.main() ? Threads.main() : nullptr);
 
-  std::memset(ss-2, 0, 5 * sizeof(Stack));
+  std::memset(ss-5, 0, 8 * sizeof(Stack));
 
   bestValue = delta = alpha = -VALUE_INFINITE;
   beta = VALUE_INFINITE;
@@ -393,27 +414,12 @@ void Thread::search() {
   while (++rootDepth < DEPTH_MAX && !Signals.stop && (!Limits.depth || rootDepth <= Limits.depth))
   {
       // Set up the new depths for the helper threads skipping on average every
-      // 2nd ply (using a half-density map similar to a Hadamard matrix).
+      // 2nd ply (using a half-density matrix).
       if (!mainThread)
       {
-          int d = rootDepth + rootPos.game_ply();
-
-          if (idx <= 6 || idx > 24)
-          {
-              if (((d + idx) >> (msb(idx + 1) - 1)) % 2)
-                  continue;
-          }
-          else
-          {
-              // Table of values of 6 bits with 3 of them set
-              static const int HalfDensityMap[] = {
-                0x07, 0x0b, 0x0d, 0x0e, 0x13, 0x16, 0x19, 0x1a, 0x1c,
-                0x23, 0x25, 0x26, 0x29, 0x2c, 0x31, 0x32, 0x34, 0x38
-              };
-
-              if ((HalfDensityMap[idx - 7] >> (d % 6)) & 1)
-                  continue;
-          }
+          const Row& row = HalfDensity[(idx - 1) % HalfDensitySize];
+          if (row[(rootDepth + rootPos.game_ply()) % row.size()])
+             continue;
       }
 
       // Age out PV variability metric
@@ -531,10 +537,6 @@ void Thread::search() {
       {
           if (!Signals.stop && !Signals.stopOnPonderhit)
           {
-              // Take some extra time if the best move has changed
-              if (rootDepth > 4 * ONE_PLY && multiPV == 1)
-                  Time.pv_instability(mainThread->bestMoveChanges);
-
               // Stop the search if only one legal move is available, or if all
               // of the available time has been used, or if we matched an easyMove
               // from the previous search and just did a fast verification.
@@ -542,13 +544,14 @@ void Thread::search() {
                                  bestValue >= mainThread->previousScore };
 
               int improvingFactor = 640 - 160*F[0] - 126*F[1] - 124*F[0]*F[1];
+              double unstablePvFactor = 1 + mainThread->bestMoveChanges;
 
               bool doEasyMove =   rootMoves[0].pv[0] == easyMove
                                && mainThread->bestMoveChanges < 0.03
-                               && Time.elapsed() > Time.available() * 25 / 206;
+                               && Time.elapsed() > Time.optimum() * 25 / 204;
 
               if (   rootMoves.size() == 1
-                  || Time.elapsed() > Time.available() * improvingFactor / 640
+                  || Time.elapsed() > Time.optimum() * unstablePvFactor * improvingFactor / 634
                   || (mainThread->easyMovePlayed = doEasyMove))
               {
                   // If we are allowed to ponder do not stop the search now but
@@ -654,6 +657,7 @@ namespace {
     assert(0 <= ss->ply && ss->ply < MAX_PLY);
 
     ss->currentMove = (ss+1)->excludedMove = bestMove = MOVE_NONE;
+    ss->counterMoves = nullptr;
     (ss+1)->skipEarlyPruning = false;
     (ss+2)->killers[0] = (ss+2)->killers[1] = MOVE_NONE;
 
@@ -691,7 +695,8 @@ namespace {
 
         if (    piecesCnt <= TB::Cardinality
             && (piecesCnt <  TB::Cardinality || depth >= TB::ProbeDepth)
-            &&  pos.rule50_count() == 0)
+            &&  pos.rule50_count() == 0
+            && !pos.can_castle(ANY_CASTLING))
         {
             int found, v = Tablebases::probe_wdl(pos, &found);
 
@@ -776,6 +781,7 @@ namespace {
         &&  pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()))
     {
         ss->currentMove = MOVE_NULL;
+        ss->counterMoves = nullptr;
 
         assert(eval - beta >= 0);
 
@@ -824,13 +830,14 @@ namespace {
         assert((ss-1)->currentMove != MOVE_NONE);
         assert((ss-1)->currentMove != MOVE_NULL);
 
-        MovePicker mp(pos, ttMove, thisThread->history, PieceValue[MG][pos.captured_piece_type()]);
+        MovePicker mp(pos, ttMove, PieceValue[MG][pos.captured_piece_type()]);
         CheckInfo ci(pos);
 
         while ((move = mp.next_move()) != MOVE_NONE)
             if (pos.legal(move, ci.pinned))
             {
                 ss->currentMove = move;
+                ss->counterMoves = &CounterMoveHistory[pos.moved_piece(move)][to_sq(move)];
                 pos.do_move(move, st, pos.gives_check(move, ci));
                 value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -rbeta, -rbeta+1, rdepth, !cutNode);
                 pos.undo_move(move);
@@ -856,10 +863,9 @@ namespace {
 moves_loop: // When in check search starts from here
 
     Square prevSq = to_sq((ss-1)->currentMove);
-    Move cm = thisThread->counterMoves[pos.piece_on(prevSq)][prevSq];
     const CounterMoveStats& cmh = CounterMoveHistory[pos.piece_on(prevSq)][prevSq];
 
-    MovePicker mp(pos, ttMove, depth, thisThread->history, cmh, cm, ss);
+    MovePicker mp(pos, ttMove, depth, ss);
     CheckInfo ci(pos);
     value = bestValue; // Workaround a bogus 'uninitialized' warning under gcc
     improving =   ss->staticEval >= (ss-2)->staticEval
@@ -956,7 +962,7 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
               && cmh[pos.moved_piece(move)][to_sq(move)] < VALUE_ZERO)
               continue;
 
-          predictedDepth = newDepth - reduction<PvNode>(improving, depth, moveCount);
+          predictedDepth = std::max(newDepth - reduction<PvNode>(improving, depth, moveCount), DEPTH_ZERO);
 
           // Futility pruning: parent node
           if (predictedDepth < 7 * ONE_PLY)
@@ -986,6 +992,7 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
       }
 
       ss->currentMove = move;
+      ss->counterMoves = &CounterMoveHistory[pos.moved_piece(move)][to_sq(move)];
 
       // Step 14. Make the move
       pos.do_move(move, st, givesCheck);
@@ -997,16 +1004,16 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
           && !captureOrPromotion)
       {
           Depth r = reduction<PvNode>(improving, depth, moveCount);
+          Value hValue = thisThread->history[pos.piece_on(to_sq(move))][to_sq(move)];
+          Value cmhValue = cmh[pos.piece_on(to_sq(move))][to_sq(move)];
 
           // Increase reduction for cut nodes and moves with a bad history
           if (   (!PvNode && cutNode)
-              || (   thisThread->history[pos.piece_on(to_sq(move))][to_sq(move)] < VALUE_ZERO
-                  && cmh[pos.piece_on(to_sq(move))][to_sq(move)] <= VALUE_ZERO))
+              || (hValue < VALUE_ZERO && cmhValue <= VALUE_ZERO))
               r += ONE_PLY;
 
           // Decrease/increase reduction for moves with a good/bad history
-          int rHist = (  thisThread->history[pos.piece_on(to_sq(move))][to_sq(move)]
-                       + cmh[pos.piece_on(to_sq(move))][to_sq(move)]) / 14980;
+          int rHist = (hValue + cmhValue) / 14980;
           r = std::max(DEPTH_ZERO, r - rHist * ONE_PLY);
 
           // Decrease reduction for moves that escape a capture. Filter out
@@ -1147,13 +1154,17 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
              && !bestMove
              && !inCheck
              && !pos.captured_piece_type()
-             && is_ok((ss - 1)->currentMove)
-             && is_ok((ss - 2)->currentMove))
+             && is_ok((ss-1)->currentMove))
     {
         Value bonus = Value((depth / ONE_PLY) * (depth / ONE_PLY) + depth / ONE_PLY - 1);
-        Square prevPrevSq = to_sq((ss - 2)->currentMove);
-        CounterMoveStats& prevCmh = CounterMoveHistory[pos.piece_on(prevPrevSq)][prevPrevSq];
-        prevCmh.update(pos.piece_on(prevSq), prevSq, bonus);
+        if ((ss-2)->counterMoves)
+            (ss-2)->counterMoves->update(pos.piece_on(prevSq), prevSq, bonus);
+
+        if ((ss-3)->counterMoves)
+            (ss-3)->counterMoves->update(pos.piece_on(prevSq), prevSq, bonus);
+
+        if ((ss-5)->counterMoves)
+            (ss-5)->counterMoves->update(pos.piece_on(prevSq), prevSq, bonus);
     }
 
     tte->save(posKey, value_to_tt(bestValue, ss->ply),
@@ -1274,7 +1285,7 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
     // 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.
-    MovePicker mp(pos, ttMove, depth, pos.this_thread()->history, to_sq((ss-1)->currentMove));
+    MovePicker mp(pos, ttMove, depth, to_sq((ss-1)->currentMove));
     CheckInfo ci(pos);
 
     // Loop through the moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
@@ -1413,8 +1424,8 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
   }
 
 
-  // update_stats() updates killers, history, countermove and countermove
-  // history when a new quiet best move is found.
+  // update_stats() updates killers, history, countermove and countermove plus
+  // follow-up move history when a new quiet best move is found.
 
   void update_stats(const Position& pos, Stack* ss, Move move,
                     Depth depth, Move* quiets, int quietsCnt) {
@@ -1428,34 +1439,51 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
     Value bonus = Value((depth / ONE_PLY) * (depth / ONE_PLY) + depth / ONE_PLY - 1);
 
     Square prevSq = to_sq((ss-1)->currentMove);
-    CounterMoveStats& cmh = CounterMoveHistory[pos.piece_on(prevSq)][prevSq];
+    CounterMoveStats* cmh  = (ss-1)->counterMoves;
+    CounterMoveStats* fmh  = (ss-2)->counterMoves;
+    CounterMoveStats* fmh2 = (ss-4)->counterMoves;
     Thread* thisThread = pos.this_thread();
 
     thisThread->history.update(pos.moved_piece(move), to_sq(move), bonus);
 
-    if (is_ok((ss-1)->currentMove))
+    if (cmh)
     {
         thisThread->counterMoves.update(pos.piece_on(prevSq), prevSq, move);
-        cmh.update(pos.moved_piece(move), to_sq(move), bonus);
+        cmh->update(pos.moved_piece(move), to_sq(move), bonus);
     }
 
+    if (fmh)
+        fmh->update(pos.moved_piece(move), to_sq(move), bonus);
+
+    if (fmh2)
+        fmh2->update(pos.moved_piece(move), to_sq(move), bonus);
+
     // Decrease all the other played quiet moves
     for (int i = 0; i < quietsCnt; ++i)
     {
         thisThread->history.update(pos.moved_piece(quiets[i]), to_sq(quiets[i]), -bonus);
 
-        if (is_ok((ss-1)->currentMove))
-            cmh.update(pos.moved_piece(quiets[i]), to_sq(quiets[i]), -bonus);
+        if (cmh)
+            cmh->update(pos.moved_piece(quiets[i]), to_sq(quiets[i]), -bonus);
+
+        if (fmh)
+            fmh->update(pos.moved_piece(quiets[i]), to_sq(quiets[i]), -bonus);
+
+        if (fmh2)
+            fmh2->update(pos.moved_piece(quiets[i]), to_sq(quiets[i]), -bonus);
     }
 
     // Extra penalty for a quiet TT move in previous ply when it gets refuted
-    if (   (ss-1)->moveCount == 1
-        && !pos.captured_piece_type()
-        && is_ok((ss-2)->currentMove))
+    if ((ss-1)->moveCount == 1 && !pos.captured_piece_type())
     {
-        Square prevPrevSq = to_sq((ss-2)->currentMove);
-        CounterMoveStats& prevCmh = CounterMoveHistory[pos.piece_on(prevPrevSq)][prevPrevSq];
-        prevCmh.update(pos.piece_on(prevSq), prevSq, -bonus - 2 * (depth + 1) / ONE_PLY);
+        if ((ss-2)->counterMoves)
+            (ss-2)->counterMoves->update(pos.piece_on(prevSq), prevSq, -bonus - 2 * (depth + 1) / ONE_PLY);
+
+        if ((ss-3)->counterMoves)
+            (ss-3)->counterMoves->update(pos.piece_on(prevSq), prevSq, -bonus - 2 * (depth + 1) / ONE_PLY);
+
+        if ((ss-5)->counterMoves)
+            (ss-5)->counterMoves->update(pos.piece_on(prevSq), prevSq, -bonus - 2 * (depth + 1) / ONE_PLY);
     }
   }
 
@@ -1465,7 +1493,7 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
 
   Move Skill::pick_best(size_t multiPV) {
 
-    const Search::RootMoveVector& rootMoves = Threads.main()->rootMoves;
+    const RootMoves& rootMoves = Threads.main()->rootMoves;
     static PRNG rng(now()); // PRNG sequence should be non-deterministic
 
     // RootMoves are already sorted by score in descending order
@@ -1530,7 +1558,7 @@ string UCI::pv(const Position& pos, Depth depth, Value alpha, Value beta) {
 
   std::stringstream ss;
   int elapsed = Time.elapsed() + 1;
-  const Search::RootMoveVector& rootMoves = pos.this_thread()->rootMoves;
+  const RootMoves& rootMoves = pos.this_thread()->rootMoves;
   size_t PVIdx = pos.this_thread()->PVIdx;
   size_t multiPV = std::min((size_t)Options["MultiPV"], rootMoves.size());
   uint64_t nodes_searched = Threads.nodes_searched();