]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/search.cpp
Extend intermediate LMR to root search
[stockfish] / src / search.cpp
index 6ee1ea02a17b1e45d9dc603a75ec23a6d8e0d50e..91b7a867603841eb9612310039ca429b21983b62 100644 (file)
@@ -90,7 +90,7 @@ namespace {
 
     template <bool Fake>
     void split(const Position& pos, SearchStack* ss, Value* alpha, const Value beta, Value* bestValue,
-               Depth depth, bool mateThreat, int* moveCount, MovePicker* mp, int master, bool pvNode);
+               Depth depth, bool mateThreat, int* moveCount, MovePicker* mp, bool pvNode);
 
   private:
     friend void poll();
@@ -285,10 +285,10 @@ namespace {
   Value root_search(Position& pos, SearchStack* ss, RootMoveList& rml, Value* alphaPtr, Value* betaPtr);
 
   template <NodeType PvNode>
-  Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, bool allowNullmove, int threadID,  Move excludedMove = MOVE_NONE);
+  Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth);
 
   template <NodeType PvNode>
-  Value qsearch(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int threadID);
+  Value qsearch(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth);
 
   template <NodeType PvNode>
   void sp_search(SplitPoint* sp, int threadID);
@@ -313,7 +313,7 @@ namespace {
   void poll();
   void ponderhit();
   void wait_for_stop_or_ponderhit();
-  void init_ss_array(SearchStack* ss);
+  void init_ss_array(SearchStack* ss, int size);
   void print_pv_info(const Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Value value);
 
 #if !defined(_MSC_VER)
@@ -603,7 +603,7 @@ namespace {
 
   Value id_loop(const Position& pos, Move searchMoves[]) {
 
-    Position p(pos);
+    Position p(pos, pos.thread());
     SearchStack ss[PLY_MAX_PLUS_2];
     Move EasyMove = MOVE_NONE;
     Value value, alpha = -VALUE_INFINITE, beta = VALUE_INFINITE;
@@ -633,7 +633,7 @@ namespace {
     // Initialize
     TT.new_search();
     H.clear();
-    init_ss_array(ss);
+    init_ss_array(ss, PLY_MAX_PLUS_2);
     ValueByIteration[1] = rml.get_move_score(0);
     p.reset_ply();
     Iteration = 1;
@@ -811,7 +811,7 @@ namespace {
     // Step 5. Evaluate the position statically
     // At root we do this only to get reference value for child nodes
     if (!isCheck)
-        ss->eval = evaluate(pos, ei, 0);
+        ss->eval = evaluate(pos, ei);
 
     // Step 6. Razoring (omitted at root)
     // Step 7. Static null move pruning (omitted at root)
@@ -876,7 +876,7 @@ namespace {
                         alpha = -VALUE_INFINITE;
 
                     // Full depth PV search, done on first move or after a fail high
-                    value = -search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, false, 0);
+                    value = -search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth);
                 }
                 else
                 {
@@ -892,23 +892,37 @@ namespace {
                         ss->reduction = reduction<PV>(depth, i - MultiPV + 2);
                         if (ss->reduction)
                         {
+                            assert(newDepth-ss->reduction >= OnePly);
+
                             // Reduced depth non-pv search using alpha as upperbound
-                            value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth-ss->reduction, true, 0);
+                            value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth-ss->reduction);
+                            doFullDepthSearch = (value > alpha);
+                        }
+
+                        // The move failed high, but if reduction is very big we could
+                        // face a false positive, retry with a less aggressive reduction,
+                        // if the move fails high again then go with full depth search.
+                        if (doFullDepthSearch && ss->reduction > 2 * OnePly)
+                        {
+                            assert(newDepth - OnePly >= OnePly);
+
+                            ss->reduction = OnePly;
+                            value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth-ss->reduction);
                             doFullDepthSearch = (value > alpha);
                         }
+                        ss->reduction = Depth(0); // Restore original reduction
                     }
 
                     // Step 15. Full depth search
                     if (doFullDepthSearch)
                     {
                         // Full depth non-pv search using alpha as upperbound
-                        ss->reduction = Depth(0);
-                        value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth, true, 0);
+                        value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth);
 
                         // If we are above alpha then research at same depth but as PV
                         // to get a correct score or eventually a fail high above beta.
                         if (value > alpha)
-                            value = -search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, false, 0);
+                            value = -search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth);
                     }
                 }
 
@@ -1031,26 +1045,27 @@ namespace {
   // search<>() is the main search function for both PV and non-PV nodes
 
   template <NodeType PvNode>
-  Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth,
-               bool allowNullmove, int threadID, Move excludedMove) {
+  Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth) {
 
     assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && alpha <= VALUE_INFINITE);
     assert(beta > alpha && beta <= VALUE_INFINITE);
     assert(PvNode || alpha == beta - 1);
     assert(pos.ply() > 0 && pos.ply() < PLY_MAX);
-    assert(threadID >= 0 && threadID < TM.active_threads());
+    assert(pos.thread() >= 0 && pos.thread() < TM.active_threads());
 
     Move movesSearched[256];
     EvalInfo ei;
     StateInfo st;
     const TTEntry* tte;
-    Move ttMove, move;
+    Key posKey;
+    Move ttMove, move, excludedMove;
     Depth ext, newDepth;
     Value bestValue, value, oldAlpha;
     Value refinedValue, nullValue, futilityValueScaled; // Non-PV specific
     bool isCheck, singleEvasion, moveIsCheck, captureOrPromotion, dangerous;
     bool mateThreat = false;
     int moveCount = 0;
+    int threadID = pos.thread();
     int ply = pos.ply();
     refinedValue = bestValue = value = -VALUE_INFINITE;
     oldAlpha = alpha;
@@ -1083,7 +1098,8 @@ namespace {
 
     // We don't want the score of a partial search to overwrite a previous full search
     // TT value, so we use a different position key in case of an excluded move exists.
-    Key posKey = excludedMove ? pos.get_exclusion_key() : pos.get_key();
+    excludedMove = ss->excludedMove;
+    posKey = excludedMove ? pos.get_exclusion_key() : pos.get_key();
 
     tte = TT.retrieve(posKey);
     ttMove = (tte ? tte->move() : MOVE_NONE);
@@ -1116,7 +1132,7 @@ namespace {
             ei.kingDanger[pos.side_to_move()] = tte->king_danger();
         }
         else
-            ss->eval = evaluate(pos, ei, threadID);
+            ss->eval = evaluate(pos, ei);
 
         refinedValue = refine_eval(tte, ss->eval, ply); // Enhance accuracy with TT value if possible
         update_gains(pos, (ss-1)->currentMove, (ss-1)->eval, ss->eval);
@@ -1133,7 +1149,7 @@ namespace {
         && !pos.has_pawn_on_7th(pos.side_to_move()))
     {
         Value rbeta = beta - razor_margin(depth);
-        Value v = qsearch<NonPV>(pos, ss, rbeta-1, rbeta, Depth(0), threadID);
+        Value v = qsearch<NonPV>(pos, ss, rbeta-1, rbeta, Depth(0));
         if (v < rbeta)
             // Logically we should return (v + razor_margin(depth)), but
             // surprisingly this did slightly weaker in tests.
@@ -1144,7 +1160,7 @@ namespace {
     // We're betting that the opponent doesn't have a move that will reduce
     // the score by more than futility_margin(depth) if we do a null move.
     if (   !PvNode
-        &&  allowNullmove
+        && !ss->skipNullMove
         &&  depth < RazorDepth
         &&  refinedValue >= beta + futility_margin(depth, 0)
         && !isCheck
@@ -1157,7 +1173,7 @@ namespace {
     // at least beta. Otherwise we do a null move if static value is not more than
     // NullMoveMargin under beta.
     if (   !PvNode
-        &&  allowNullmove
+        && !ss->skipNullMove
         &&  depth > OnePly
         &&  refinedValue >= beta - (depth >= 4 * OnePly ? NullMoveMargin : 0)
         && !isCheck
@@ -1174,9 +1190,11 @@ namespace {
             R++;
 
         pos.do_null_move(st);
+        (ss+1)->skipNullMove = true;
 
-        nullValue = depth-R*OnePly < OnePly ? -qsearch<NonPV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, Depth(0), threadID)
-                                            : - search<NonPV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth-R*OnePly, false, threadID);
+        nullValue = depth-R*OnePly < OnePly ? -qsearch<NonPV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, Depth(0))
+                                            : - search<NonPV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth-R*OnePly);
+        (ss+1)->skipNullMove = false;
         pos.undo_null_move();
 
         if (nullValue >= beta)
@@ -1186,8 +1204,14 @@ namespace {
                 nullValue = beta;
 
             // Do zugzwang verification search at high depths
-            if (   depth < 6 * OnePly
-                || search<NonPV>(pos, ss, alpha, beta, depth-5*OnePly, false, threadID) >= beta)
+            if (depth < 6 * OnePly)
+                return nullValue;
+
+            ss->skipNullMove = true;
+            Value v = search<NonPV>(pos, ss, alpha, beta, depth-5*OnePly);
+            ss->skipNullMove = false;
+
+            if (v >= beta)
                 return nullValue;
         }
         else
@@ -1215,7 +1239,11 @@ namespace {
         && (PvNode || (!isCheck && ss->eval >= beta - IIDMargin)))
     {
         Depth d = (PvNode ? depth - 2 * OnePly : depth / 2);
-        search<PvNode>(pos, ss, alpha, beta, d, false, threadID);
+
+        ss->skipNullMove = true;
+        search<PvNode>(pos, ss, alpha, beta, d);
+        ss->skipNullMove = false;
+
         ttMove = ss->pv[ply];
         tte = TT.retrieve(posKey);
     }
@@ -1263,7 +1291,11 @@ namespace {
           if (abs(ttValue) < VALUE_KNOWN_WIN)
           {
               Value b = ttValue - SingularExtensionMargin;
-              Value v = search<NonPV>(pos, ss, b - 1, b, depth / 2, false, threadID, move);
+              ss->excludedMove = move;
+              ss->skipNullMove = true;
+              Value v = search<NonPV>(pos, ss, b - 1, b, depth / 2);
+              ss->skipNullMove = false;
+              ss->excludedMove = MOVE_NONE;
 
               if (v < ttValue - SingularExtensionMargin)
                   ext = OnePly;
@@ -1310,8 +1342,8 @@ namespace {
       // Step extra. pv search (only in PV nodes)
       // The first move in list is the expected PV
       if (PvNode && moveCount == 1)
-          value = newDepth < OnePly ? -qsearch<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, Depth(0), threadID)
-                                    : - search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, false, threadID);
+          value = newDepth < OnePly ? -qsearch<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, Depth(0))
+                                    : - search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth);
       else
       {
           // Step 14. Reduced depth search
@@ -1328,8 +1360,8 @@ namespace {
               if (ss->reduction)
               {
                   Depth d = newDepth - ss->reduction;
-                  value = d < OnePly ? -qsearch<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, Depth(0), threadID)
-                                     : - search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, d, true, threadID);
+                  value = d < OnePly ? -qsearch<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, Depth(0))
+                                     : - search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, d);
 
                   doFullDepthSearch = (value > alpha);
               }
@@ -1342,7 +1374,7 @@ namespace {
                   assert(newDepth - OnePly >= OnePly);
 
                   ss->reduction = OnePly;
-                  value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth-ss->reduction, true, threadID);
+                  value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth-ss->reduction);
                   doFullDepthSearch = (value > alpha);
               }
               ss->reduction = Depth(0); // Restore original reduction
@@ -1351,15 +1383,15 @@ namespace {
           // Step 15. Full depth search
           if (doFullDepthSearch)
           {
-              value = newDepth < OnePly ? -qsearch<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, Depth(0), threadID)
-                                        : - search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth, true, threadID);
+              value = newDepth < OnePly ? -qsearch<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, Depth(0))
+                                        : - search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth);
 
               // Step extra. pv search (only in PV nodes)
               // Search only for possible new PV nodes, if instead value >= beta then
               // parent node fails low with value <= alpha and tries another move.
               if (PvNode && value > alpha && value < beta)
-                  value = newDepth < OnePly ? -qsearch<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, Depth(0), threadID)
-                                            : - search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, false, threadID);
+                  value = newDepth < OnePly ? -qsearch<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, Depth(0))
+                                            : - search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth);
           }
       }
 
@@ -1393,7 +1425,7 @@ namespace {
           && !TM.thread_should_stop(threadID)
           && Iteration <= 99)
           TM.split<FakeSplit>(pos, ss, &alpha, beta, &bestValue, depth,
-                              mateThreat, &moveCount, &mp, threadID, PvNode);
+                              mateThreat, &moveCount, &mp, PvNode);
     }
 
     // Step 19. Check for mate and stalemate
@@ -1437,26 +1469,27 @@ namespace {
   // less than OnePly).
 
   template <NodeType PvNode>
-  Value qsearch(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int threadID) {
+  Value qsearch(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth) {
 
     assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && alpha <= VALUE_INFINITE);
     assert(beta >= -VALUE_INFINITE && beta <= VALUE_INFINITE);
     assert(PvNode || alpha == beta - 1);
     assert(depth <= 0);
     assert(pos.ply() > 0 && pos.ply() < PLY_MAX);
-    assert(threadID >= 0 && threadID < TM.active_threads());
+    assert(pos.thread() >= 0 && pos.thread() < TM.active_threads());
 
     EvalInfo ei;
     StateInfo st;
     Move ttMove, move;
-    Value staticValue, bestValue, value, futilityBase, futilityValue;
+    Value staticValue, bestValue, value, futilityBase;
     bool isCheck, enoughMaterial, moveIsCheck, evasionPrunable;
     const TTEntry* tte = NULL;
     int moveCount = 0;
     int ply = pos.ply();
     Value oldAlpha = alpha;
+    Value futilityValue = VALUE_INFINITE;
 
-    TM.incrementNodeCounter(threadID);
+    TM.incrementNodeCounter(pos.thread());
     ss->init(ply);
 
     // Check for an instant draw or maximum ply reached
@@ -1485,7 +1518,7 @@ namespace {
         ei.kingDanger[pos.side_to_move()] = tte->king_danger();
     }
     else
-        staticValue = evaluate(pos, ei, threadID);
+        staticValue = evaluate(pos, ei);
 
     if (!isCheck)
     {
@@ -1506,7 +1539,7 @@ namespace {
         return bestValue;
     }
 
-    if (bestValue > alpha)
+    if (PvNode && bestValue > alpha)
         alpha = bestValue;
 
     // If we are near beta then try to get a cutoff pushing checks a bit further
@@ -1542,6 +1575,11 @@ namespace {
           && !move_is_promotion(move)
           && !pos.move_is_passed_pawn_push(move))
       {
+          // Can only decrease from previous move because of
+          // MVV ordering so we don't need to recheck.
+          if (futilityValue < alpha)
+              continue;
+
           futilityValue =  futilityBase
                          + pos.endgame_value_of_piece_on(move_to(move))
                          + (move_is_ep(move) ? PawnValueEndgame : Value(0));
@@ -1571,7 +1609,7 @@ namespace {
 
       // Make and search the move
       pos.do_move(move, st, ci, moveIsCheck);
-      value = -qsearch<PvNode>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth-OnePly, threadID);
+      value = -qsearch<PvNode>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth-OnePly);
       pos.undo_move(move);
 
       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
@@ -1642,7 +1680,7 @@ namespace {
     int moveCount;
     value = -VALUE_INFINITE;
 
-    Position pos(*sp->pos);
+    Position pos(*sp->pos, threadID);
     CheckInfo ci(pos);
     int ply = pos.ply();
     SearchStack* ss = sp->sstack[threadID] + 1;
@@ -1719,8 +1757,8 @@ namespace {
           {
               Value localAlpha = sp->alpha;
               Depth d = newDepth - ss->reduction;
-              value = d < OnePly ? -qsearch<NonPV>(pos, ss+1, -(localAlpha+1), -localAlpha, Depth(0), threadID)
-                                 : - search<NonPV>(pos, ss+1, -(localAlpha+1), -localAlpha, d, true, threadID);
+              value = d < OnePly ? -qsearch<NonPV>(pos, ss+1, -(localAlpha+1), -localAlpha, Depth(0))
+                                 : - search<NonPV>(pos, ss+1, -(localAlpha+1), -localAlpha, d);
               doFullDepthSearch = (value > localAlpha);
           }
 
@@ -1733,7 +1771,7 @@ namespace {
 
               ss->reduction = OnePly;
               Value localAlpha = sp->alpha;
-              value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(localAlpha+1), -localAlpha, newDepth-ss->reduction, true, threadID);
+              value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(localAlpha+1), -localAlpha, newDepth-ss->reduction);
               doFullDepthSearch = (value > localAlpha);
           }
           ss->reduction = Depth(0); // Restore original reduction
@@ -1743,15 +1781,15 @@ namespace {
       if (doFullDepthSearch)
       {
           Value localAlpha = sp->alpha;
-          value = newDepth < OnePly ? -qsearch<NonPV>(pos, ss+1, -(localAlpha+1), -localAlpha, Depth(0), threadID)
-                                    : - search<NonPV>(pos, ss+1, -(localAlpha+1), -localAlpha, newDepth, true, threadID);
+          value = newDepth < OnePly ? -qsearch<NonPV>(pos, ss+1, -(localAlpha+1), -localAlpha, Depth(0))
+                                    : - search<NonPV>(pos, ss+1, -(localAlpha+1), -localAlpha, newDepth);
 
           // Step extra. pv search (only in PV nodes)
           // Search only for possible new PV nodes, if instead value >= beta then
           // parent node fails low with value <= alpha and tries another move.
           if (PvNode && value > localAlpha && value < sp->beta)
-              value = newDepth < OnePly ? -qsearch<PV>(pos, ss+1, -sp->beta, -sp->alpha, Depth(0), threadID)
-                                        : - search<PV>(pos, ss+1, -sp->beta, -sp->alpha, newDepth, false, threadID);
+              value = newDepth < OnePly ? -qsearch<PV>(pos, ss+1, -sp->beta, -sp->alpha, Depth(0))
+                                        : - search<PV>(pos, ss+1, -sp->beta, -sp->alpha, newDepth);
       }
 
       // Step 16. Undo move
@@ -2213,14 +2251,21 @@ namespace {
   }
 
 
-  // init_ss_array() does a fast reset of the first entries of a SearchStack array
+  // init_ss_array() does a fast reset of the first entries of a SearchStack
+  // array and of all the excludedMove and skipNullMove entries.
 
-  void init_ss_array(SearchStack* ss) {
+  void init_ss_array(SearchStack* ss, int size) {
 
-    for (int i = 0; i < 3; i++, ss++)
+    for (int i = 0; i < size; i++, ss++)
     {
-        ss->init(i);
-        ss->initKillers();
+        ss->excludedMove = MOVE_NONE;
+        ss->skipNullMove = false;
+
+        if (i < 3)
+        {
+            ss->init(i);
+            ss->initKillers();
+        }
     }
   }
 
@@ -2594,16 +2639,18 @@ namespace {
   template <bool Fake>
   void ThreadsManager::split(const Position& p, SearchStack* ss, Value* alpha, const Value beta,
                              Value* bestValue, Depth depth, bool mateThreat, int* moveCount,
-                             MovePicker* mp, int master, bool pvNode) {
+                             MovePicker* mp, bool pvNode) {
     assert(p.is_ok());
     assert(*bestValue >= -VALUE_INFINITE);
     assert(*bestValue <= *alpha);
     assert(*alpha < beta);
     assert(beta <= VALUE_INFINITE);
     assert(depth > Depth(0));
-    assert(master >= 0 && master < ActiveThreads);
+    assert(p.thread() >= 0 && p.thread() < ActiveThreads);
     assert(ActiveThreads > 1);
 
+    int master = p.thread();
+
     lock_grab(&MPLock);
 
     // If no other thread is available to help us, or if we have too many
@@ -2752,10 +2799,10 @@ namespace {
             continue;
 
         // Find a quick score for the move
-        init_ss_array(ss);
+        init_ss_array(ss, PLY_MAX_PLUS_2);
         pos.do_move(cur->move, st);
         moves[count].move = cur->move;
-        moves[count].score = -qsearch<PV>(pos, ss+1, -VALUE_INFINITE, VALUE_INFINITE, Depth(0), 0);
+        moves[count].score = -qsearch<PV>(pos, ss+1, -VALUE_INFINITE, VALUE_INFINITE, Depth(0));
         moves[count].pv[0] = cur->move;
         moves[count].pv[1] = MOVE_NONE;
         pos.undo_move(cur->move);