]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/search.cpp
Allowing singular extension in mate positions
[stockfish] / src / search.cpp
index 8f0bb76364e661656a5c8341c91c91b08480cb59..8581b0b3792819cb392b9913bfe04bd64896ee15 100644 (file)
@@ -29,6 +29,7 @@
 #include "misc.h"
 #include "movegen.h"
 #include "movepick.h"
+#include "position.h"
 #include "search.h"
 #include "timeman.h"
 #include "thread.h"
@@ -65,14 +66,14 @@ namespace {
 
   // Razoring and futility margin based on depth
   const int razor_margin[4] = { 483, 570, 603, 554 };
-  Value futility_margin(Depth d) { return Value(150 * d); }
+  Value futility_margin(Depth d) { return Value(150 * d / ONE_PLY); }
 
   // Futility and reductions lookup tables, initialized at startup
-  int FutilityMoveCounts[2][16];  // [improving][depth]
-  Depth Reductions[2][2][64][64]; // [pv][improving][depth][moveNumber]
+  int FutilityMoveCounts[2][16]; // [improving][depth]
+  int Reductions[2][2][64][64];  // [pv][improving][depth][moveNumber]
 
   template <bool PvNode> Depth reduction(bool i, Depth d, int mn) {
-    return Reductions[PvNode][i][std::min(d, 63 * ONE_PLY)][std::min(mn, 63)];
+    return Reductions[PvNode][i][std::min(d / ONE_PLY, 63)][std::min(mn, 63)] * ONE_PLY;
   }
 
   // Skill structure is used to implement strength limit
@@ -113,8 +114,8 @@ namespace {
           std::copy(newPv.begin(), newPv.begin() + 3, pv);
 
           StateInfo st[2];
-          pos.do_move(newPv[0], st[0], pos.gives_check(newPv[0], CheckInfo(pos)));
-          pos.do_move(newPv[1], st[1], pos.gives_check(newPv[1], CheckInfo(pos)));
+          pos.do_move(newPv[0], st[0], pos.gives_check(newPv[0]));
+          pos.do_move(newPv[1], st[1], pos.gives_check(newPv[1]));
           expectedPosKey = pos.key();
           pos.undo_move(newPv[1]);
           pos.undo_move(newPv[0]);
@@ -157,7 +158,6 @@ namespace {
 
   EasyMoveManager EasyMove;
   Value DrawValue[COLOR_NB];
-  CounterMoveHistoryStats CounterMoveHistory;
 
   template <NodeType NT>
   Value search(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, bool cutNode);
@@ -187,12 +187,12 @@ void Search::init() {
               if (r < 0.80)
                 continue;
 
-              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);
+              Reductions[NonPV][imp][d][mc] = int(std::round(r));
+              Reductions[PV][imp][d][mc] = std::max(Reductions[NonPV][imp][d][mc] - 1, 0);
 
               // 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;
+              if (!imp && Reductions[NonPV][imp][d][mc] >= 2)
+                Reductions[NonPV][imp][d][mc]++;
           }
 
   for (int d = 0; d < 16; ++d)
@@ -208,13 +208,13 @@ void Search::init() {
 void Search::clear() {
 
   TT.clear();
-  CounterMoveHistory.clear();
 
   for (Thread* th : Threads)
   {
       th->history.clear();
       th->counterMoves.clear();
       th->fromTo.clear();
+      th->counterMoveHistory.clear();
   }
 
   Threads.main()->previousScore = VALUE_INFINITE;
@@ -228,7 +228,6 @@ uint64_t Search::perft(Position& pos, Depth depth) {
 
   StateInfo st;
   uint64_t cnt, nodes = 0;
-  CheckInfo ci(pos);
   const bool leaf = (depth == 2 * ONE_PLY);
 
   for (const auto& m : MoveList<LEGAL>(pos))
@@ -237,7 +236,7 @@ uint64_t Search::perft(Position& pos, Depth depth) {
           cnt = 1, nodes++;
       else
       {
-          pos.do_move(m, st, pos.gives_check(m, ci));
+          pos.do_move(m, st, pos.gives_check(m));
           cnt = leaf ? MoveList<LEGAL>(pos).size() : perft<false>(pos, depth - ONE_PLY);
           nodes += cnt;
           pos.undo_move(m);
@@ -368,15 +367,17 @@ void Thread::search() {
 
   multiPV = std::min(multiPV, rootMoves.size());
 
-  // Iterative deepening loop until requested to stop or the target depth is reached.
-  while (++rootDepth < DEPTH_MAX && !Signals.stop && (!Limits.depth || Threads.main()->rootDepth <= Limits.depth))
+  // Iterative deepening loop until requested to stop or the target depth is reached
+  while (   (rootDepth += ONE_PLY) < DEPTH_MAX
+         && !Signals.stop
+         && (!Limits.depth || Threads.main()->rootDepth / ONE_PLY <= Limits.depth))
   {
       // Set up the new depths for the helper threads skipping on average every
       // 2nd ply (using a half-density matrix).
       if (!mainThread)
       {
           const Row& row = HalfDensity[(idx - 1) % HalfDensitySize];
-          if (row[(rootDepth + rootPos.game_ply()) % row.size()])
+          if (row[(rootDepth / ONE_PLY + rootPos.game_ply()) % row.size()])
              continue;
       }
 
@@ -505,7 +506,7 @@ void Thread::search() {
 
               if (   rootMoves.size() == 1
                   || Time.elapsed() > Time.optimum() * unstablePvFactor * improvingFactor / 628
-                  || (mainThread->easyMovePlayed = doEasyMove))
+                  || (mainThread->easyMovePlayed = doEasyMove, doEasyMove))
               {
                   // If we are allowed to ponder do not stop the search now but
                   // keep pondering until the GUI sends "ponderhit" or "stop".
@@ -552,13 +553,14 @@ namespace {
     assert(PvNode || (alpha == beta - 1));
     assert(DEPTH_ZERO < depth && depth < DEPTH_MAX);
     assert(!(PvNode && cutNode));
+    assert(depth / ONE_PLY * ONE_PLY == depth);
 
     Move pv[MAX_PLY+1], quietsSearched[64];
     StateInfo st;
     TTEntry* tte;
     Key posKey;
     Move ttMove, move, excludedMove, bestMove;
-    Depth extension, newDepth, predictedDepth;
+    Depth extension, newDepth;
     Value bestValue, value, ttValue, eval, nullValue;
     bool ttHit, inCheck, givesCheck, singularExtensionNode, improving;
     bool captureOrPromotion, doFullDepthSearch, moveCountPruning;
@@ -620,7 +622,7 @@ 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 = excludedMove ? pos.exclusion_key() : pos.key();
+    posKey = pos.key() ^ Key(excludedMove);
     tte = TT.probe(posKey, ttHit);
     ttValue = ttHit ? value_from_tt(tte->value(), ss->ply) : VALUE_NONE;
     ttMove =  rootNode ? thisThread->rootMoves[thisThread->PVIdx].pv[0]
@@ -648,7 +650,7 @@ namespace {
             }
 
             // Extra penalty for a quiet TT move in previous ply when it gets refuted
-            if ((ss-1)->moveCount == 1 && !pos.captured_piece_type())
+            if ((ss-1)->moveCount == 1 && !pos.captured_piece())
             {
                 Value penalty = Value(d * d + 4 * d + 1);
                 Square prevSq = to_sq((ss-1)->currentMove);
@@ -723,14 +725,14 @@ namespace {
     // Step 6. Razoring (skipped when in check)
     if (   !PvNode
         &&  depth < 4 * ONE_PLY
-        &&  eval + razor_margin[depth] <= alpha
-        &&  ttMove == MOVE_NONE)
+        &&  ttMove == MOVE_NONE
+        &&  eval + razor_margin[depth / ONE_PLY] <= alpha)
     {
         if (   depth <= ONE_PLY
             && eval + razor_margin[3 * ONE_PLY] <= alpha)
             return qsearch<NonPV, false>(pos, ss, alpha, beta, DEPTH_ZERO);
 
-        Value ralpha = alpha - razor_margin[depth];
+        Value ralpha = alpha - razor_margin[depth / ONE_PLY];
         Value v = qsearch<NonPV, false>(pos, ss, ralpha, ralpha+1, DEPTH_ZERO);
         if (v <= ralpha)
             return v;
@@ -756,7 +758,7 @@ namespace {
         assert(eval - beta >= 0);
 
         // Null move dynamic reduction based on depth and value
-        Depth R = ((823 + 67 * depth) / 256 + std::min((eval - beta) / PawnValueMg, 3)) * ONE_PLY;
+        Depth R = ((823 + 67 * depth / ONE_PLY) / 256 + std::min((eval - beta) / PawnValueMg, 3)) * ONE_PLY;
 
         pos.do_null_move(st);
         (ss+1)->skipEarlyPruning = true;
@@ -786,9 +788,8 @@ namespace {
     }
 
     // Step 9. ProbCut (skipped when in check)
-    // If we have a very good capture (i.e. SEE > seeValues[captured_piece_type])
-    // and a reduced search returns a value much above beta, we can (almost)
-    // safely prune the previous move.
+    // 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 * ONE_PLY
         &&  abs(beta) < VALUE_MATE_IN_MAX_PLY)
@@ -800,15 +801,14 @@ namespace {
         assert((ss-1)->currentMove != MOVE_NONE);
         assert((ss-1)->currentMove != MOVE_NULL);
 
-        MovePicker mp(pos, ttMove, PieceValue[MG][pos.captured_piece_type()]);
-        CheckInfo ci(pos);
+        MovePicker mp(pos, ttMove, rbeta - ss->staticEval);
 
         while ((move = mp.next_move()) != MOVE_NONE)
-            if (pos.legal(move, ci.pinned))
+            if (pos.legal(move))
             {
                 ss->currentMove = move;
-                ss->counterMoves = &CounterMoveHistory[pos.moved_piece(move)][to_sq(move)];
-                pos.do_move(move, st, pos.gives_check(move, ci));
+                ss->counterMoves = &thisThread->counterMoveHistory[pos.moved_piece(move)][to_sq(move)];
+                pos.do_move(move, st, pos.gives_check(move));
                 value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -rbeta, -rbeta+1, rdepth, !cutNode);
                 pos.undo_move(move);
                 if (value >= rbeta)
@@ -821,8 +821,9 @@ namespace {
         && !ttMove
         && (PvNode || ss->staticEval + 256 >= beta))
     {
+        Depth d = (3 * depth / (4 * ONE_PLY) - 2) * ONE_PLY;
         ss->skipEarlyPruning = true;
-        search<NT>(pos, ss, alpha, beta, 3 * depth / 4 - 2 * ONE_PLY, cutNode);
+        search<NT>(pos, ss, alpha, beta, d, cutNode);
         ss->skipEarlyPruning = false;
 
         tte = TT.probe(posKey, ttHit);
@@ -836,7 +837,6 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
     const CounterMoveStats* fmh2 = (ss-4)->counterMoves;
 
     MovePicker mp(pos, ttMove, depth, ss);
-    CheckInfo ci(pos);
     value = bestValue; // Workaround a bogus 'uninitialized' warning under gcc
     improving =   ss->staticEval >= (ss-2)->staticEval
             /* || ss->staticEval == VALUE_NONE Already implicit in the previous condition */
@@ -845,8 +845,7 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
     singularExtensionNode =   !rootNode
                            &&  depth >= 8 * ONE_PLY
                            &&  ttMove != MOVE_NONE
-                       /*  &&  ttValue != VALUE_NONE Already implicit in the next condition */
-                           &&  abs(ttValue) < VALUE_KNOWN_WIN
+                           &&  ttValue != VALUE_NONE
                            && !excludedMove // Recursive singular search is not allowed
                            && (tte->bound() & BOUND_LOWER)
                            &&  tte->depth() >= depth - 3 * ONE_PLY;
@@ -881,12 +880,12 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
       captureOrPromotion = pos.capture_or_promotion(move);
       moved_piece = pos.moved_piece(move);
 
-      givesCheck =  type_of(move) == NORMAL && !ci.dcCandidates
-                  ? ci.checkSquares[type_of(pos.piece_on(from_sq(move)))] & to_sq(move)
-                  : pos.gives_check(move, ci);
+      givesCheck =  type_of(move) == NORMAL && !pos.discovered_check_candidates()
+                  ? pos.check_squares(type_of(pos.piece_on(from_sq(move)))) & to_sq(move)
+                  : pos.gives_check(move);
 
       moveCountPruning =   depth < 16 * ONE_PLY
-                        && moveCount >= FutilityMoveCounts[improving][depth];
+                        && moveCount >= FutilityMoveCounts[improving][depth / ONE_PLY];
 
       // Step 12. Extend checks
       if (    givesCheck
@@ -902,12 +901,13 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
       if (    singularExtensionNode
           &&  move == ttMove
           && !extension
-          &&  pos.legal(move, ci.pinned))
+          &&  pos.legal(move))
       {
-          Value rBeta = ttValue - 2 * depth / ONE_PLY;
+          Value rBeta = std::max(ttValue - 2 * depth / ONE_PLY, -VALUE_MATE);
+          Depth d = (depth / (2 * ONE_PLY)) * ONE_PLY;
           ss->excludedMove = move;
           ss->skipEarlyPruning = true;
-          value = search<NonPV>(pos, ss, rBeta - 1, rBeta, depth / 2, cutNode);
+          value = search<NonPV>(pos, ss, rBeta - 1, rBeta, d, cutNode);
           ss->skipEarlyPruning = false;
           ss->excludedMove = MOVE_NONE;
 
@@ -919,56 +919,55 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
       newDepth = depth - ONE_PLY + extension;
 
       // Step 13. Pruning at shallow depth
-      if (   !rootNode
-          && !captureOrPromotion
+      if (  !rootNode
           && !inCheck
-          && !givesCheck
-          && !pos.advanced_pawn_push(move)
           &&  bestValue > VALUE_MATED_IN_MAX_PLY)
       {
-          // Move count based pruning
-          if (moveCountPruning)
-              continue;
-
-          predictedDepth = std::max(newDepth - reduction<PvNode>(improving, depth, moveCount), DEPTH_ZERO);
+          if (   !captureOrPromotion
+              && !givesCheck
+              && !pos.advanced_pawn_push(move))
+          {
+              // Move count based pruning
+              if (moveCountPruning)
+                  continue;
 
-          // Countermoves based pruning
-          if (   predictedDepth < 3 * ONE_PLY
-              && move != ss->killers[0]
-              && (!cmh  || (*cmh )[moved_piece][to_sq(move)] < VALUE_ZERO)
-              && (!fmh  || (*fmh )[moved_piece][to_sq(move)] < VALUE_ZERO)
-              && (!fmh2 || (*fmh2)[moved_piece][to_sq(move)] < VALUE_ZERO || (cmh && fmh)))
-              continue;
+              // Reduced depth of the next LMR search
+              int lmrDepth = std::max(newDepth - reduction<PvNode>(improving, depth, moveCount), DEPTH_ZERO) / ONE_PLY;
 
-          // Futility pruning: parent node
-          if (   predictedDepth < 7 * ONE_PLY
-              && ss->staticEval + 256 + 200 * predictedDepth / ONE_PLY <= alpha)
-              continue;
+              // Countermoves based pruning
+              if (   lmrDepth < 3
+                  && (!cmh  || (*cmh )[moved_piece][to_sq(move)] < VALUE_ZERO)
+                  && (!fmh  || (*fmh )[moved_piece][to_sq(move)] < VALUE_ZERO)
+                  && (!fmh2 || (*fmh2)[moved_piece][to_sq(move)] < VALUE_ZERO || (cmh && fmh)))
+                  continue;
 
-          // Prune moves with negative SEE at low depths and below a decreasing
-          // threshold at higher depths.
-          if (predictedDepth < 8 * ONE_PLY)
-          {
-              Value see_v = predictedDepth < 4 * ONE_PLY ? VALUE_ZERO
-                            : -PawnValueMg * 2 * int(predictedDepth - 3 * ONE_PLY);
+              // Futility pruning: parent node
+              if (   lmrDepth < 7
+                  && ss->staticEval + 256 + 200 * lmrDepth <= alpha)
+                  continue;
 
-              if (pos.see_sign(move) < see_v)
+              // Prune moves with negative SEE
+              if (   lmrDepth < 8
+                  && pos.see_sign(move) < Value(-35 * lmrDepth * lmrDepth))
                   continue;
           }
+          else if (   depth < 7 * ONE_PLY
+                   && pos.see_sign(move) < Value(-35 * depth / ONE_PLY * depth / ONE_PLY))
+                  continue;
       }
 
       // 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, ci.pinned))
+      if (!rootNode && !pos.legal(move))
       {
           ss->moveCount = --moveCount;
           continue;
       }
 
       ss->currentMove = move;
-      ss->counterMoves = &CounterMoveHistory[moved_piece][to_sq(move)];
+      ss->counterMoves = &thisThread->counterMoveHistory[moved_piece][to_sq(move)];
 
       // Step 14. Make the move
       pos.do_move(move, st, givesCheck);
@@ -985,12 +984,6 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
               r -= r ? ONE_PLY : DEPTH_ZERO;
           else
           {
-              Value val = thisThread->history[moved_piece][to_sq(move)]
-                         +    (cmh  ? (*cmh )[moved_piece][to_sq(move)] : VALUE_ZERO)
-                         +    (fmh  ? (*fmh )[moved_piece][to_sq(move)] : VALUE_ZERO)
-                         +    (fmh2 ? (*fmh2)[moved_piece][to_sq(move)] : VALUE_ZERO)
-                         +    thisThread->fromTo.get(~pos.side_to_move(), move);
-
               // Increase reduction for cut nodes
               if (cutNode)
                   r += 2 * ONE_PLY;
@@ -1005,8 +998,13 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
                   r -= 2 * ONE_PLY;
 
               // Decrease/increase reduction for moves with a good/bad history
+              Value val = thisThread->history[moved_piece][to_sq(move)]
+                         +    (cmh  ? (*cmh )[moved_piece][to_sq(move)] : VALUE_ZERO)
+                         +    (fmh  ? (*fmh )[moved_piece][to_sq(move)] : VALUE_ZERO)
+                         +    (fmh2 ? (*fmh2)[moved_piece][to_sq(move)] : VALUE_ZERO)
+                         +    thisThread->fromTo.get(~pos.side_to_move(), move);
               int rHist = (val - 8000) / 20000;
-              r = std::max(DEPTH_ZERO, r - rHist * ONE_PLY);
+              r = std::max(DEPTH_ZERO, (r / ONE_PLY - rHist) * ONE_PLY);
           }
 
           Depth d = std::max(newDepth - r, ONE_PLY);
@@ -1139,7 +1137,7 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
         }
 
         // Extra penalty for a quiet TT move in previous ply when it gets refuted
-        if ((ss-1)->moveCount == 1 && !pos.captured_piece_type())
+        if ((ss-1)->moveCount == 1 && !pos.captured_piece())
         {
             Value penalty = Value(d * d + 4 * d + 1);
             Square prevSq = to_sq((ss-1)->currentMove);
@@ -1148,7 +1146,7 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
     }
     // Bonus for prior countermove that caused the fail low
     else if (    depth >= 3 * ONE_PLY
-             && !pos.captured_piece_type()
+             && !pos.captured_piece()
              && is_ok((ss-1)->currentMove))
     {
         int d = depth / ONE_PLY;
@@ -1181,6 +1179,7 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
     assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && alpha < beta && beta <= VALUE_INFINITE);
     assert(PvNode || (alpha == beta - 1));
     assert(depth <= DEPTH_ZERO);
+    assert(depth / ONE_PLY * ONE_PLY == depth);
 
     Move pv[MAX_PLY+1];
     StateInfo st;
@@ -1276,16 +1275,15 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
     // queen promotions and checks (only if depth >= DEPTH_QS_CHECKS) will
     // be generated.
     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
     while ((move = mp.next_move()) != MOVE_NONE)
     {
       assert(is_ok(move));
 
-      givesCheck =  type_of(move) == NORMAL && !ci.dcCandidates
-                  ? ci.checkSquares[type_of(pos.piece_on(from_sq(move)))] & to_sq(move)
-                  : pos.gives_check(move, ci);
+      givesCheck =  type_of(move) == NORMAL && !pos.discovered_check_candidates()
+                  ? pos.check_squares(type_of(pos.piece_on(from_sq(move)))) & to_sq(move)
+                  : pos.gives_check(move);
 
       // Futility pruning
       if (   !InCheck
@@ -1325,7 +1323,7 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
       prefetch(TT.first_entry(pos.key_after(move)));
 
       // Check for legality just before making the move
-      if (!pos.legal(move, ci.pinned))
+      if (!pos.legal(move))
           continue;
 
       ss->currentMove = move;
@@ -1597,7 +1595,10 @@ bool RootMove::extract_ponder_from_tt(Position& pos)
 
     assert(pv.size() == 1);
 
-    pos.do_move(pv[0], st, pos.gives_check(pv[0], CheckInfo(pos)));
+    if (!pv[0])
+        return false;
+
+    pos.do_move(pv[0], st, pos.gives_check(pv[0]));
     TTEntry* tte = TT.probe(pos.key(), ttHit);
 
     if (ttHit)
@@ -1642,7 +1643,7 @@ void Tablebases::filter_root_moves(Position& pos, Search::RootMoves& rootMoves)
         RootInTB = root_probe_wdl(pos, rootMoves, TB::Score);
 
         // Only probe during search if winning
-        if (TB::Score <= VALUE_DRAW)
+        if (RootInTB && TB::Score <= VALUE_DRAW)
             Cardinality = 0;
     }