]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/search.cpp
Fix MSVC error
[stockfish] / src / search.cpp
index 567f87660197e719cf83ab492191bd3d26945b30..997cfd3b6a32c20ecbbb493dbb1e1cba8f87f536 100644 (file)
@@ -2,7 +2,7 @@
   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) 2015-2017 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2015-2018 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
 
   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
   it under the terms of the GNU General Public License as published by
@@ -31,8 +31,8 @@
 #include "movepick.h"
 #include "position.h"
 #include "search.h"
-#include "timeman.h"
 #include "thread.h"
+#include "timeman.h"
 #include "tt.h"
 #include "uci.h"
 #include "syzygy/tbprobe.h"
@@ -48,7 +48,6 @@ namespace Tablebases {
   bool RootInTB;
   bool UseRule50;
   Depth ProbeDepth;
-  Value Score;
 }
 
 namespace TB = Tablebases;
@@ -63,13 +62,14 @@ namespace {
   enum NodeType { NonPV, PV };
 
   // Sizes and phases of the skip-blocks, used for distributing search depths across the threads
-  const int skipSize[]  = { 1, 1, 2, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4 };
-  const int skipPhase[] = { 0, 1, 0, 1, 2, 3, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 };
+  constexpr int SkipSize[]  = { 1, 1, 2, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4 };
+  constexpr int SkipPhase[] = { 0, 1, 0, 1, 2, 3, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 };
 
-  // Razoring and futility margin based on depth
-  // razor_margin[0] is unused as long as depth >= ONE_PLY in search
-  const int razor_margin[] = { 0, 570, 603, 554 };
-  Value futility_margin(Depth d) { return Value(150 * d / ONE_PLY); }
+  // Razor and futility margins
+  constexpr int RazorMargin[] = {0, 590, 604};
+  Value futility_margin(Depth d, bool improving) {
+    return Value((175 - 50 * improving) * d / ONE_PLY);
+  }
 
   // Futility and reductions lookup tables, initialized at startup
   int FutilityMoveCounts[2][16]; // [improving][depth]
@@ -82,74 +82,39 @@ namespace {
   // History and stats update bonus, based on depth
   int stat_bonus(Depth depth) {
     int d = depth / ONE_PLY;
-    return d > 17 ? 0 : d * d + 2 * d - 2;
+    return d > 17 ? 0 : 32 * d * d + 64 * d - 64;
   }
 
   // Skill structure is used to implement strength limit
   struct Skill {
-    Skill(int l) : level(l) {}
+    explicit Skill(int l) : level(l) {}
     bool enabled() const { return level < 20; }
     bool time_to_pick(Depth depth) const { return depth / ONE_PLY == 1 + level; }
-    Move best_move(size_t multiPV) { return best ? best : pick_best(multiPV); }
     Move pick_best(size_t multiPV);
 
     int level;
     Move best = MOVE_NONE;
   };
 
-  // EasyMoveManager structure is used to detect an 'easy move'. When the PV is stable
-  // across multiple search iterations, we can quickly return the best move.
-  struct EasyMoveManager {
-
-    void clear() {
-      stableCnt = 0;
-      expectedPosKey = 0;
-      pv[0] = pv[1] = pv[2] = MOVE_NONE;
-    }
-
-    Move get(Key key) const {
-      return expectedPosKey == key ? pv[2] : MOVE_NONE;
-    }
-
-    void update(Position& pos, const std::vector<Move>& newPv) {
-
-      assert(newPv.size() >= 3);
-
-      // Keep track of how many times in a row the 3rd ply remains stable
-      stableCnt = (newPv[2] == pv[2]) ? stableCnt + 1 : 0;
-
-      if (!std::equal(newPv.begin(), newPv.begin() + 3, pv))
-      {
-          std::copy(newPv.begin(), newPv.begin() + 3, pv);
-
-          StateInfo st[2];
-          pos.do_move(newPv[0], st[0]);
-          pos.do_move(newPv[1], st[1]);
-          expectedPosKey = pos.key();
-          pos.undo_move(newPv[1]);
-          pos.undo_move(newPv[0]);
-      }
-    }
-
-    Key expectedPosKey;
-    int stableCnt;
-    Move pv[3];
-  };
-
-  EasyMoveManager EasyMove;
-  Value DrawValue[COLOR_NB];
-
   template <NodeType NT>
-  Value search(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, bool cutNode, bool skipEarlyPruning);
+  Value search(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, bool cutNode);
 
-  template <NodeType NT, bool InCheck>
+  template <NodeType NT>
   Value qsearch(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth = DEPTH_ZERO);
 
   Value value_to_tt(Value v, int ply);
   Value value_from_tt(Value v, int ply);
   void update_pv(Move* pv, Move move, Move* childPv);
   void update_continuation_histories(Stack* ss, Piece pc, Square to, int bonus);
-  void update_stats(const Position& pos, Stack* ss, Move move, Move* quiets, int quietsCnt, int bonus);
+  void update_quiet_stats(const Position& pos, Stack* ss, Move move, Move* quiets, int quietsCnt, int bonus);
+  void update_capture_stats(const Position& pos, Move move, Move* captures, int captureCnt, int bonus);
+
+  inline bool gives_check(const Position& pos, Move move) {
+    Color us = pos.side_to_move();
+    return  type_of(move) == NORMAL && !(pos.blockers_for_king(~us) & pos.pieces(us))
+          ? pos.check_squares(type_of(pos.moved_piece(move))) & to_sq(move)
+          : pos.gives_check(move);
+  }
 
   // perft() is our utility to verify move generation. All the leaf nodes up
   // to the given depth are generated and counted, and the sum is returned.
@@ -180,7 +145,7 @@ namespace {
 } // namespace
 
 
-/// Search::init() is called during startup to initialize various lookup tables
+/// Search::init() is called at startup to initialize various lookup tables
 
 void Search::init() {
 
@@ -194,7 +159,7 @@ void Search::init() {
               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)
+              if (!imp && r > 1.0)
                 Reductions[NonPV][imp][d][mc]++;
           }
 
@@ -214,12 +179,7 @@ void Search::clear() {
 
   Time.availableNodes = 0;
   TT.clear();
-
-  for (Thread* th : Threads)
-      th->clear();
-
-  Threads.main()->callsCnt = 0;
-  Threads.main()->previousScore = VALUE_INFINITE;
+  Threads.clear();
 }
 
 
@@ -239,10 +199,6 @@ void MainThread::search() {
   Time.init(Limits, us, rootPos.game_ply());
   TT.new_search();
 
-  int contempt = Options["Contempt"] * PawnValueEg / 100; // From centipawns
-  DrawValue[ us] = VALUE_DRAW - Value(contempt);
-  DrawValue[~us] = VALUE_DRAW + Value(contempt);
-
   if (rootMoves.empty())
   {
       rootMoves.emplace_back(MOVE_NONE);
@@ -285,8 +241,7 @@ void MainThread::search() {
 
   // Check if there are threads with a better score than main thread
   Thread* bestThread = this;
-  if (   !this->easyMovePlayed
-      &&  Options["MultiPV"] == 1
+  if (    Options["MultiPV"] == 1
       && !Limits.depth
       && !Skill(Options["Skill Level"]).enabled()
       &&  rootMoves[0].pv[0] != MOVE_NONE)
@@ -305,7 +260,7 @@ void MainThread::search() {
 
   previousScore = bestThread->rootMoves[0].score;
 
-  // Send new PV when needed
+  // Send again PV info if we have a new best thread
   if (bestThread != this)
       sync_cout << UCI::pv(bestThread->rootPos, bestThread->completedDepth, -VALUE_INFINITE, VALUE_INFINITE) << sync_endl;
 
@@ -326,23 +281,22 @@ void Thread::search() {
 
   Stack stack[MAX_PLY+7], *ss = stack+4; // To reference from (ss-4) to (ss+2)
   Value bestValue, alpha, beta, delta;
-  Move easyMove = MOVE_NONE;
+  Move  lastBestMove = MOVE_NONE;
+  Depth lastBestMoveDepth = DEPTH_ZERO;
   MainThread* mainThread = (this == Threads.main() ? Threads.main() : nullptr);
+  double timeReduction = 1.0;
+  Color us = rootPos.side_to_move();
+  bool failedLow;
 
   std::memset(ss-4, 0, 7 * sizeof(Stack));
   for (int i = 4; i > 0; i--)
-     (ss-i)->contHistory = &this->contHistory[NO_PIECE][0]; // Use as sentinel
+     (ss-i)->contHistory = this->contHistory[NO_PIECE][0].get(); // Use as sentinel
 
   bestValue = delta = alpha = -VALUE_INFINITE;
   beta = VALUE_INFINITE;
 
   if (mainThread)
-  {
-      easyMove = EasyMove.get(rootPos.key());
-      EasyMove.clear();
-      mainThread->easyMovePlayed = mainThread->failedLow = false;
-      mainThread->bestMoveChanges = 0;
-  }
+      mainThread->bestMoveChanges = 0, failedLow = false;
 
   size_t multiPV = Options["MultiPV"];
   Skill skill(Options["Skill Level"]);
@@ -354,48 +308,80 @@ void Thread::search() {
 
   multiPV = std::min(multiPV, rootMoves.size());
 
+  int ct = int(Options["Contempt"]) * PawnValueEg / 100; // From centipawns
+
+  // In analysis mode, adjust contempt in accordance with user preference
+  if (Limits.infinite || Options["UCI_AnalyseMode"])
+      ct =  Options["Analysis Contempt"] == "Off"  ? 0
+          : Options["Analysis Contempt"] == "Both" ? ct
+          : Options["Analysis Contempt"] == "White" && us == BLACK ? -ct
+          : Options["Analysis Contempt"] == "Black" && us == WHITE ? -ct
+          : ct;
+
+  // In evaluate.cpp the evaluation is from the white point of view
+  contempt = (us == WHITE ?  make_score(ct, ct / 2)
+                          : -make_score(ct, ct / 2));
+
   // Iterative deepening loop until requested to stop or the target depth is reached
   while (   (rootDepth += ONE_PLY) < DEPTH_MAX
          && !Threads.stop
          && !(Limits.depth && mainThread && rootDepth / ONE_PLY > Limits.depth))
   {
-      // Distribute search depths across the threads
-      if (idx)
+      // Distribute search depths across the helper threads
+      if (idx > 0)
       {
           int i = (idx - 1) % 20;
-          if (((rootDepth / ONE_PLY + rootPos.game_ply() + skipPhase[i]) / skipSize[i]) % 2)
-              continue;
+          if (((rootDepth / ONE_PLY + rootPos.game_ply() + SkipPhase[i]) / SkipSize[i]) % 2)
+              continue;  // Retry with an incremented rootDepth
       }
 
       // Age out PV variability metric
       if (mainThread)
-          mainThread->bestMoveChanges *= 0.505, mainThread->failedLow = false;
+          mainThread->bestMoveChanges *= 0.517, failedLow = false;
 
       // Save the last iteration's scores before first PV line is searched and
       // all the move scores except the (new) PV are set to -VALUE_INFINITE.
       for (RootMove& rm : rootMoves)
           rm.previousScore = rm.score;
 
+      size_t pvFirst = 0;
+      pvLast = 0;
+
       // MultiPV loop. We perform a full root search for each PV line
-      for (PVIdx = 0; PVIdx < multiPV && !Threads.stop; ++PVIdx)
+      for (pvIdx = 0; pvIdx < multiPV && !Threads.stop; ++pvIdx)
       {
+          if (pvIdx == pvLast)
+          {
+              pvFirst = pvLast;
+              for (pvLast++; pvLast < rootMoves.size(); pvLast++)
+                  if (rootMoves[pvLast].tbRank != rootMoves[pvFirst].tbRank)
+                      break;
+          }
+
           // Reset UCI info selDepth for each depth and each PV line
           selDepth = 0;
 
           // Reset aspiration window starting size
           if (rootDepth >= 5 * ONE_PLY)
           {
+              Value previousScore = rootMoves[pvIdx].previousScore;
               delta = Value(18);
-              alpha = std::max(rootMoves[PVIdx].previousScore - delta,-VALUE_INFINITE);
-              beta  = std::min(rootMoves[PVIdx].previousScore + delta, VALUE_INFINITE);
+              alpha = std::max(previousScore - delta,-VALUE_INFINITE);
+              beta  = std::min(previousScore + delta, VALUE_INFINITE);
+
+              // Adjust contempt based on root move's previousScore (dynamic contempt)
+              int dct = ct + 88 * previousScore / (abs(previousScore) + 200);
+
+              contempt = (us == WHITE ?  make_score(dct, dct / 2)
+                                      : -make_score(dct, dct / 2));
           }
 
           // Start with a small aspiration window and, in the case of a fail
-          // high/low, re-search with a bigger window until we're not failing
+          // high/low, re-search with a bigger window until we don't fail
           // high/low anymore.
           while (true)
           {
-              bestValue = ::search<PV>(rootPos, ss, alpha, beta, rootDepth, false, false);
+              bestValue = ::search<PV>(rootPos, ss, alpha, beta, rootDepth, false);
 
               // Bring the best move to the front. It is critical that sorting
               // is done with a stable algorithm because all the values but the
@@ -403,11 +389,11 @@ void Thread::search() {
               // and we want to keep the same order for all the moves except the
               // new PV that goes to the front. Note that in case of MultiPV
               // search the already searched PV lines are preserved.
-              std::stable_sort(rootMoves.begin() + PVIdx, rootMoves.end());
+              std::stable_sort(rootMoves.begin() + pvIdx, rootMoves.begin() + pvLast);
 
-              // If search has been stopped, we break immediately. Sorting and
-              // writing PV back to TT is safe because RootMoves is still
-              // valid, although it refers to the previous iteration.
+              // If search has been stopped, we break immediately. Sorting is
+              // safe because RootMoves is still valid, although it refers to
+              // the previous iteration.
               if (Threads.stop)
                   break;
 
@@ -428,7 +414,7 @@ void Thread::search() {
 
                   if (mainThread)
                   {
-                      mainThread->failedLow = true;
+                      failedLow = true;
                       Threads.stopOnPonderhit = false;
                   }
               }
@@ -443,16 +429,21 @@ void Thread::search() {
           }
 
           // Sort the PV lines searched so far and update the GUI
-          std::stable_sort(rootMoves.begin(), rootMoves.begin() + PVIdx + 1);
+          std::stable_sort(rootMoves.begin() + pvFirst, rootMoves.begin() + pvIdx + 1);
 
           if (    mainThread
-              && (Threads.stop || PVIdx + 1 == multiPV || Time.elapsed() > 3000))
+              && (Threads.stop || pvIdx + 1 == multiPV || Time.elapsed() > 3000))
               sync_cout << UCI::pv(rootPos, rootDepth, alpha, beta) << sync_endl;
       }
 
       if (!Threads.stop)
           completedDepth = rootDepth;
 
+      if (rootMoves[0].pv[0] != lastBestMove) {
+         lastBestMove = rootMoves[0].pv[0];
+         lastBestMoveDepth = rootDepth;
+      }
+
       // Have we found a "mate in x"?
       if (   Limits.mate
           && bestValue >= VALUE_MATE_IN_MAX_PLY
@@ -467,26 +458,28 @@ void Thread::search() {
           skill.pick_best(multiPV);
 
       // Do we have time for the next iteration? Can we stop searching now?
-      if (Limits.use_time_management())
-      {
-          if (!Threads.stop && !Threads.stopOnPonderhit)
+      if (    Limits.use_time_management()
+          && !Threads.stop
+          && !Threads.stopOnPonderhit)
           {
-              // 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.
-              const int F[] = { mainThread->failedLow,
+              const int F[] = { failedLow,
                                 bestValue - mainThread->previousScore };
 
-              int improvingFactor = std::max(229, std::min(715, 357 + 119 * F[0] - 6 * F[1]));
-              double unstablePvFactor = 1 + mainThread->bestMoveChanges;
+              int improvingFactor = std::max(246, std::min(832, 306 + 119 * F[0] - 6 * F[1]));
 
-              bool doEasyMove =   rootMoves[0].pv[0] == easyMove
-                               && mainThread->bestMoveChanges < 0.03
-                               && Time.elapsed() > Time.optimum() * 5 / 44;
+              // If the bestMove is stable over several iterations, reduce time accordingly
+              timeReduction = 1.0;
+              for (int i : {3, 4, 5})
+                  if (lastBestMoveDepth * i < completedDepth)
+                     timeReduction *= 1.25;
 
+              // Use part of the gained time from a previous stable move for the current move
+              double bestMoveInstability = 1.0 + mainThread->bestMoveChanges;
+              bestMoveInstability *= std::pow(mainThread->previousTimeReduction, 0.528) / timeReduction;
+
+              // Stop the search if we have only one legal move, or if available time elapsed
               if (   rootMoves.size() == 1
-                  || Time.elapsed() > Time.optimum() * unstablePvFactor * improvingFactor / 628
-                  || (mainThread->easyMovePlayed = doEasyMove, doEasyMove))
+                  || Time.elapsed() > Time.optimum() * bestMoveInstability * improvingFactor / 581)
               {
                   // If we are allowed to ponder do not stop the search now but
                   // keep pondering until the GUI sends "ponderhit" or "stop".
@@ -496,26 +489,17 @@ void Thread::search() {
                       Threads.stop = true;
               }
           }
-
-          if (rootMoves[0].pv.size() >= 3)
-              EasyMove.update(rootPos, rootMoves[0].pv);
-          else
-              EasyMove.clear();
-      }
   }
 
   if (!mainThread)
       return;
 
-  // Clear any candidate easy move that wasn't stable for the last search
-  // iterations; the second condition prevents consecutive fast moves.
-  if (EasyMove.stableCnt < 6 || mainThread->easyMovePlayed)
-      EasyMove.clear();
+  mainThread->previousTimeReduction = timeReduction;
 
   // If skill level is enabled, swap best PV line with the sub-optimal one
   if (skill.enabled())
-      std::swap(rootMoves[0], *std::find(rootMoves.begin(),
-                rootMoves.end(), skill.best_move(multiPV)));
+      std::swap(rootMoves[0], *std::find(rootMoves.begin(), rootMoves.end(),
+                skill.best ? skill.best : skill.pick_best(multiPV)));
 }
 
 
@@ -524,35 +508,52 @@ namespace {
   // search<>() is the main search function for both PV and non-PV nodes
 
   template <NodeType NT>
-  Value search(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, bool cutNode, bool skipEarlyPruning) {
+  Value search(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, bool cutNode) {
 
-    const bool PvNode = NT == PV;
+    constexpr bool PvNode = NT == PV;
     const bool rootNode = PvNode && ss->ply == 0;
 
+    // Check if we have an upcoming move which draws by repetition, or
+    // if the opponent had an alternative move earlier to this position.
+    if (   pos.rule50_count() >= 3
+        && alpha < VALUE_DRAW
+        && !rootNode
+        && pos.has_game_cycle(ss->ply))
+    {
+        alpha = VALUE_DRAW;
+        if (alpha >= beta)
+            return alpha;
+    }
+
+    // Dive into quiescence search when the depth reaches zero
+    if (depth < ONE_PLY)
+        return qsearch<NT>(pos, ss, alpha, beta);
+
     assert(-VALUE_INFINITE <= alpha && alpha < beta && beta <= VALUE_INFINITE);
     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];
+    Move pv[MAX_PLY+1], capturesSearched[32], quietsSearched[64];
     StateInfo st;
     TTEntry* tte;
     Key posKey;
     Move ttMove, move, excludedMove, bestMove;
     Depth extension, newDepth;
-    Value bestValue, value, ttValue, eval;
-    bool ttHit, inCheck, givesCheck, singularExtensionNode, improving;
+    Value bestValue, value, ttValue, eval, maxValue;
+    bool ttHit, inCheck, givesCheck, improving;
     bool captureOrPromotion, doFullDepthSearch, moveCountPruning, skipQuiets, ttCapture, pvExact;
     Piece movedPiece;
-    int moveCount, quietCount;
+    int moveCount, captureCount, quietCount;
 
     // Step 1. Initialize node
     Thread* thisThread = pos.this_thread();
     inCheck = pos.checkers();
-    moveCount = quietCount = ss->moveCount = 0;
-    ss->statScore = 0;
+    Color us = pos.side_to_move();
+    moveCount = captureCount = quietCount = ss->moveCount = 0;
     bestValue = -VALUE_INFINITE;
+    maxValue = VALUE_INFINITE;
 
     // Check for the available remaining time
     if (thisThread == Threads.main())
@@ -565,9 +566,10 @@ namespace {
     if (!rootNode)
     {
         // Step 2. Check for aborted search and immediate draw
-        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)
-                                                  : DrawValue[pos.side_to_move()];
+        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;
 
         // 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
@@ -585,18 +587,25 @@ namespace {
 
     (ss+1)->ply = ss->ply + 1;
     ss->currentMove = (ss+1)->excludedMove = bestMove = MOVE_NONE;
-    ss->contHistory = &thisThread->contHistory[NO_PIECE][0];
+    ss->contHistory = thisThread->contHistory[NO_PIECE][0].get();
     (ss+2)->killers[0] = (ss+2)->killers[1] = MOVE_NONE;
     Square prevSq = to_sq((ss-1)->currentMove);
 
+    // Initialize statScore to zero for the grandchildren of the current position.
+    // So statScore is shared between all grandchildren and only the first grandchild
+    // starts with statScore = 0. Later grandchildren start with the last calculated
+    // statScore of the previous grandchild. This influences the reduction rules in
+    // LMR which are based on the statScore of parent position.
+    (ss+2)->statScore = 0;
+
     // Step 4. Transposition table lookup. 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.
     excludedMove = ss->excludedMove;
-    posKey = pos.key() ^ Key(excludedMove);
+    posKey = pos.key() ^ Key(excludedMove << 16); // Isn't a very good hash
     tte = TT.probe(posKey, ttHit);
     ttValue = ttHit ? value_from_tt(tte->value(), ss->ply) : VALUE_NONE;
-    ttMove =  rootNode ? thisThread->rootMoves[thisThread->PVIdx].pv[0]
+    ttMove =  rootNode ? thisThread->rootMoves[thisThread->pvIdx].pv[0]
             : ttHit    ? tte->move() : MOVE_NONE;
 
     // At non-PV nodes we check for an early TT cutoff
@@ -613,7 +622,7 @@ namespace {
             if (ttValue >= beta)
             {
                 if (!pos.capture_or_promotion(ttMove))
-                    update_stats(pos, ss, ttMove, nullptr, 0, stat_bonus(depth));
+                    update_quiet_stats(pos, ss, ttMove, nullptr, 0, stat_bonus(depth));
 
                 // Extra penalty for a quiet TT move in previous ply when it gets refuted
                 if ((ss-1)->moveCount == 1 && !pos.captured_piece())
@@ -623,14 +632,14 @@ namespace {
             else if (!pos.capture_or_promotion(ttMove))
             {
                 int penalty = -stat_bonus(depth);
-                thisThread->mainHistory.update(pos.side_to_move(), ttMove, penalty);
+                thisThread->mainHistory[us][from_to(ttMove)] << penalty;
                 update_continuation_histories(ss, pos.moved_piece(ttMove), to_sq(ttMove), penalty);
             }
         }
         return ttValue;
     }
 
-    // Step 4a. Tablebase probe
+    // Step 5. Tablebases probe
     if (!rootNode && TB::Cardinality)
     {
         int piecesCount = pos.count<ALL_PIECES>();
@@ -641,7 +650,7 @@ namespace {
             && !pos.can_castle(ANY_CASTLING))
         {
             TB::ProbeState err;
-            TB::WDLScore v = Tablebases::probe_wdl(pos, &err);
+            TB::WDLScore wdl = Tablebases::probe_wdl(pos, &err);
 
             if (err != TB::ProbeState::FAIL)
             {
@@ -649,26 +658,41 @@ namespace {
 
                 int drawScore = TB::UseRule50 ? 1 : 0;
 
-                value =  v < -drawScore ? -VALUE_MATE + MAX_PLY + ss->ply + 1
-                       : v >  drawScore ?  VALUE_MATE - MAX_PLY - ss->ply - 1
-                                        :  VALUE_DRAW + 2 * v * drawScore;
+                value =  wdl < -drawScore ? -VALUE_MATE + MAX_PLY + ss->ply + 1
+                       : wdl >  drawScore ?  VALUE_MATE - MAX_PLY - ss->ply - 1
+                                          :  VALUE_DRAW + 2 * wdl * drawScore;
+
+                Bound b =  wdl < -drawScore ? BOUND_UPPER
+                         : wdl >  drawScore ? BOUND_LOWER : BOUND_EXACT;
 
-                tte->save(posKey, value_to_tt(value, ss->ply), BOUND_EXACT,
-                          std::min(DEPTH_MAX - ONE_PLY, depth + 6 * ONE_PLY),
-                          MOVE_NONE, VALUE_NONE, TT.generation());
+                if (    b == BOUND_EXACT
+                    || (b == BOUND_LOWER ? value >= beta : value <= alpha))
+                {
+                    tte->save(posKey, value_to_tt(value, ss->ply), b,
+                              std::min(DEPTH_MAX - ONE_PLY, depth + 6 * ONE_PLY),
+                              MOVE_NONE, VALUE_NONE, TT.generation());
 
-                return value;
+                    return value;
+                }
+
+                if (PvNode)
+                {
+                    if (b == BOUND_LOWER)
+                        bestValue = value, alpha = std::max(alpha, bestValue);
+                    else
+                        maxValue = value;
+                }
             }
         }
     }
 
-    // Step 5. Evaluate the position statically
+    // Step 6. Static evaluation of the position
     if (inCheck)
     {
         ss->staticEval = eval = VALUE_NONE;
-        goto moves_loop;
+        improving = false;
+        goto moves_loop;  // Skip early pruning when in check
     }
-
     else if (ttHit)
     {
         // Never assume anything on values stored in TT
@@ -676,13 +700,13 @@ namespace {
             eval = ss->staticEval = evaluate(pos);
 
         // Can ttValue be used as a better position evaluation?
-        if (   ttValue != VALUE_NONE
+        if (    ttValue != VALUE_NONE
             && (tte->bound() & (ttValue > eval ? BOUND_LOWER : BOUND_UPPER)))
             eval = ttValue;
     }
     else
     {
-        eval = ss->staticEval =
+        ss->staticEval = eval =
         (ss-1)->currentMove != MOVE_NULL ? evaluate(pos)
                                          : -(ss-1)->staticEval + 2 * Eval::Tempo;
 
@@ -690,49 +714,49 @@ namespace {
                   ss->staticEval, TT.generation());
     }
 
-    if (skipEarlyPruning)
-        goto moves_loop;
-
-    // Step 6. Razoring (skipped when in check)
-    if (   !PvNode
-        &&  depth < 4 * ONE_PLY
-        &&  eval + razor_margin[depth / ONE_PLY] <= alpha)
+    // Step 7. Razoring (~2 Elo)
+    if (  !PvNode
+        && depth < 3 * ONE_PLY
+        && eval <= alpha - RazorMargin[depth / ONE_PLY])
     {
-        if (depth <= ONE_PLY)
-            return qsearch<NonPV, false>(pos, ss, alpha, alpha+1);
-
-        Value ralpha = alpha - razor_margin[depth / ONE_PLY];
-        Value v = qsearch<NonPV, false>(pos, ss, ralpha, ralpha+1);
-        if (v <= ralpha)
+        Value ralpha = alpha - (depth >= 2 * ONE_PLY) * RazorMargin[depth / ONE_PLY];
+        Value v = qsearch<NonPV>(pos, ss, ralpha, ralpha+1);
+        if (depth < 2 * ONE_PLY || v <= ralpha)
             return v;
     }
 
-    // Step 7. Futility pruning: child node (skipped when in check)
+    improving =   ss->staticEval >= (ss-2)->staticEval
+               || (ss-2)->staticEval == VALUE_NONE;
+
+    // Step 8. Futility pruning: child node (~30 Elo)
     if (   !rootNode
         &&  depth < 7 * ONE_PLY
-        &&  eval - futility_margin(depth) >= beta
-        &&  eval < VALUE_KNOWN_WIN  // Do not return unproven wins
-        &&  pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()))
+        &&  eval - futility_margin(depth, improving) >= beta
+        &&  eval < VALUE_KNOWN_WIN) // Do not return unproven wins
         return eval;
 
-    // Step 8. Null move search with verification search (is omitted in PV nodes)
+    // Step 9. Null move search with verification search (~40 Elo)
     if (   !PvNode
+        && (ss-1)->currentMove != MOVE_NULL
+        && (ss-1)->statScore < 22500
         &&  eval >= beta
-        && (ss->staticEval >= beta - 35 * (depth / ONE_PLY - 6) || depth >= 13 * ONE_PLY)
-        &&  pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()))
+        &&  ss->staticEval >= beta - 36 * depth / ONE_PLY + 225
+        && !excludedMove
+        &&  pos.non_pawn_material(us)
+        && (ss->ply >= thisThread->nmpMinPly || us != thisThread->nmpColor))
     {
-
         assert(eval - beta >= 0);
 
         // Null move dynamic reduction based on depth and value
         Depth R = ((823 + 67 * depth / ONE_PLY) / 256 + std::min((eval - beta) / PawnValueMg, 3)) * ONE_PLY;
 
         ss->currentMove = MOVE_NULL;
-        ss->contHistory = &thisThread->contHistory[NO_PIECE][0];
+        ss->contHistory = thisThread->contHistory[NO_PIECE][0].get();
 
         pos.do_null_move(st);
-        Value nullValue = depth-R < ONE_PLY ? -qsearch<NonPV, false>(pos, ss+1, -beta, -beta+1)
-                                            : - search<NonPV>(pos, ss+1, -beta, -beta+1, depth-R, !cutNode, true);
+
+        Value nullValue = -search<NonPV>(pos, ss+1, -beta, -beta+1, depth-R, !cutNode);
+
         pos.undo_null_move();
 
         if (nullValue >= beta)
@@ -741,82 +765,92 @@ namespace {
             if (nullValue >= VALUE_MATE_IN_MAX_PLY)
                 nullValue = beta;
 
-            if (depth < 12 * ONE_PLY && abs(beta) < VALUE_KNOWN_WIN)
+            if (thisThread->nmpMinPly || (abs(beta) < VALUE_KNOWN_WIN && depth < 12 * ONE_PLY))
                 return nullValue;
 
-            // Do verification search at high depths
-            Value v = depth-R < ONE_PLY ? qsearch<NonPV, false>(pos, ss, beta-1, beta)
-                                        :  search<NonPV>(pos, ss, beta-1, beta, depth-R, false, true);
+            assert(!thisThread->nmpMinPly); // Recursive verification is not allowed
+
+            // Do verification search at high depths, with null move pruning disabled
+            // for us, until ply exceeds nmpMinPly.
+            thisThread->nmpMinPly = ss->ply + 3 * (depth-R) / 4;
+            thisThread->nmpColor = us;
+
+            Value v = search<NonPV>(pos, ss, beta-1, beta, depth-R, false);
+
+            thisThread->nmpMinPly = 0;
 
             if (v >= beta)
                 return nullValue;
         }
     }
 
-    // Step 9. ProbCut (skipped when in check)
+    // 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 * ONE_PLY
         &&  abs(beta) < VALUE_MATE_IN_MAX_PLY)
     {
-        Value rbeta = std::min(beta + 200, VALUE_INFINITE);
-
-        assert(is_ok((ss-1)->currentMove));
+        Value rbeta = std::min(beta + 216 - 48 * improving, VALUE_INFINITE);
+        MovePicker mp(pos, ttMove, rbeta - ss->staticEval, &thisThread->captureHistory);
+        int probCutCount = 0;
 
-        MovePicker mp(pos, ttMove, rbeta - ss->staticEval);
-
-        while ((move = mp.next_move()) != MOVE_NONE)
+        while (  (move = mp.next_move()) != MOVE_NONE
+               && probCutCount < 3)
             if (pos.legal(move))
             {
+                probCutCount++;
+
                 ss->currentMove = move;
-                ss->contHistory = &thisThread->contHistory[pos.moved_piece(move)][to_sq(move)];
+                ss->contHistory = thisThread->contHistory[pos.moved_piece(move)][to_sq(move)].get();
 
                 assert(depth >= 5 * ONE_PLY);
+
                 pos.do_move(move, st);
-                value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -rbeta, -rbeta+1, depth - 4 * ONE_PLY, !cutNode, false);
+
+                // Perform a preliminary qsearch to verify that the move holds
+                value = -qsearch<NonPV>(pos, ss+1, -rbeta, -rbeta+1);
+
+                // If the qsearch held perform the regular search
+                if (value >= rbeta)
+                    value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -rbeta, -rbeta+1, depth - 4 * ONE_PLY, !cutNode);
+
                 pos.undo_move(move);
+
                 if (value >= rbeta)
                     return value;
             }
     }
 
-    // Step 10. Internal iterative deepening (skipped when in check)
-    if (    depth >= 6 * ONE_PLY
-        && !ttMove
-        && (PvNode || ss->staticEval + 256 >= beta))
+    // Step 11. Internal iterative deepening (~2 Elo)
+    if (    depth >= 8 * ONE_PLY
+        && !ttMove)
     {
-        Depth d = (3 * depth / (4 * ONE_PLY) - 2) * ONE_PLY;
-        search<NT>(pos, ss, alpha, beta, d, cutNode, true);
+        search<NT>(pos, ss, alpha, beta, depth - 7 * ONE_PLY, cutNode);
 
         tte = TT.probe(posKey, ttHit);
+        ttValue = ttHit ? value_from_tt(tte->value(), ss->ply) : VALUE_NONE;
         ttMove = ttHit ? tte->move() : MOVE_NONE;
     }
 
-moves_loop: // When in check search starts from here
+moves_loop: // When in check, search starts from here
 
     const PieceToHistory* contHist[] = { (ss-1)->contHistory, (ss-2)->contHistory, nullptr, (ss-4)->contHistory };
     Move countermove = thisThread->counterMoves[pos.piece_on(prevSq)][prevSq];
 
-    MovePicker mp(pos, ttMove, depth, &thisThread->mainHistory, contHist, countermove, ss->killers);
+    MovePicker mp(pos, ttMove, depth, &thisThread->mainHistory,
+                                      &thisThread->captureHistory,
+                                      contHist,
+                                      countermove,
+                                      ss->killers);
     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 */
-               ||(ss-2)->staticEval == VALUE_NONE;
-
-    singularExtensionNode =   !rootNode
-                           &&  depth >= 8 * ONE_PLY
-                           &&  ttMove != MOVE_NONE
-                           &&  ttValue != VALUE_NONE
-                           && !excludedMove // Recursive singular search is not allowed
-                           && (tte->bound() & BOUND_LOWER)
-                           &&  tte->depth() >= depth - 3 * ONE_PLY;
+
     skipQuiets = false;
     ttCapture = false;
     pvExact = PvNode && ttHit && tte->bound() == BOUND_EXACT;
 
-    // Step 11. Loop through moves
-    // Loop through all pseudo-legal moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
+    // Step 12. Loop through all pseudo-legal moves until no moves remain
+    // or a beta cutoff occurs.
     while ((move = mp.next_move(skipQuiets)) != MOVE_NONE)
     {
       assert(is_ok(move));
@@ -826,9 +860,10 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
 
       // At root obey the "searchmoves" option and skip moves not listed in Root
       // Move List. As a consequence any illegal move is also skipped. In MultiPV
-      // mode we also skip PV moves which have been already searched.
-      if (rootNode && !std::count(thisThread->rootMoves.begin() + thisThread->PVIdx,
-                                  thisThread->rootMoves.end(), move))
+      // mode we also skip PV moves which have been already searched and those
+      // of lower "TB rank" if we are in a TB root position.
+      if (rootNode && !std::count(thisThread->rootMoves.begin() + thisThread->pvIdx,
+                                  thisThread->rootMoves.begin() + thisThread->pvLast, move))
           continue;
 
       ss->moveCount = ++moveCount;
@@ -836,43 +871,43 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
       if (rootNode && thisThread == Threads.main() && Time.elapsed() > 3000)
           sync_cout << "info depth " << depth / ONE_PLY
                     << " currmove " << UCI::move(move, pos.is_chess960())
-                    << " currmovenumber " << moveCount + thisThread->PVIdx << sync_endl;
-
+                    << " currmovenumber " << moveCount + thisThread->pvIdx << sync_endl;
       if (PvNode)
           (ss+1)->pv = nullptr;
 
       extension = DEPTH_ZERO;
       captureOrPromotion = pos.capture_or_promotion(move);
       movedPiece = pos.moved_piece(move);
-
-      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);
+      givesCheck = gives_check(pos, move);
 
       moveCountPruning =   depth < 16 * ONE_PLY
                         && moveCount >= FutilityMoveCounts[improving][depth / ONE_PLY];
 
-      // Step 12. Singular and Gives Check Extensions
+      // Step 13. Extensions (~70 Elo)
 
-      // Singular extension search. If all moves but one fail low on a search of
-      // (alpha-s, beta-s), and just one fails high on (alpha, beta), then that move
-      // 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 (    singularExtensionNode
+      // Singular extension search (~60 Elo). If all moves but one fail low on a
+      // search of (alpha-s, beta-s), and just one fails high on (alpha, beta),
+      // then that move is singular and should be extended. To verify this we do
+      // a reduced search on 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 >= 8 * ONE_PLY
           &&  move == ttMove
+          && !rootNode
+          && !excludedMove // Recursive singular search is not allowed
+          &&  ttValue != VALUE_NONE
+          && (tte->bound() & BOUND_LOWER)
+          &&  tte->depth() >= depth - 3 * ONE_PLY
           &&  pos.legal(move))
       {
           Value rBeta = std::max(ttValue - 2 * depth / ONE_PLY, -VALUE_MATE);
-          Depth d = (depth / (2 * ONE_PLY)) * ONE_PLY;
           ss->excludedMove = move;
-          value = search<NonPV>(pos, ss, rBeta - 1, rBeta, d, cutNode, true);
+          value = search<NonPV>(pos, ss, rBeta - 1, rBeta, depth / 2, cutNode);
           ss->excludedMove = MOVE_NONE;
 
           if (value < rBeta)
               extension = ONE_PLY;
       }
-      else if (    givesCheck
+      else if (    givesCheck // Check extension (~2 Elo)
                && !moveCountPruning
                &&  pos.see_ge(move))
           extension = ONE_PLY;
@@ -880,16 +915,16 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
       // Calculate new depth for this move
       newDepth = depth - ONE_PLY + extension;
 
-      // Step 13. Pruning at shallow depth
+      // Step 14. Pruning at shallow depth (~170 Elo)
       if (  !rootNode
-          && pos.non_pawn_material(pos.side_to_move())
+          && pos.non_pawn_material(us)
           && bestValue > VALUE_MATED_IN_MAX_PLY)
       {
           if (   !captureOrPromotion
               && !givesCheck
               && (!pos.advanced_pawn_push(move) || pos.non_pawn_material() >= Value(5000)))
           {
-              // Move count based pruning
+              // Move count based pruning (~30 Elo)
               if (moveCountPruning)
               {
                   skipQuiets = true;
@@ -899,25 +934,23 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
               // Reduced depth of the next LMR search
               int lmrDepth = std::max(newDepth - reduction<PvNode>(improving, depth, moveCount), DEPTH_ZERO) / ONE_PLY;
 
-              // Countermoves based pruning
+              // Countermoves based pruning (~20 Elo)
               if (   lmrDepth < 3
                   && (*contHist[0])[movedPiece][to_sq(move)] < CounterMovePruneThreshold
                   && (*contHist[1])[movedPiece][to_sq(move)] < CounterMovePruneThreshold)
                   continue;
 
-              // Futility pruning: parent node
+              // Futility pruning: parent node (~2 Elo)
               if (   lmrDepth < 7
                   && !inCheck
                   && ss->staticEval + 256 + 200 * lmrDepth <= alpha)
                   continue;
 
-              // Prune moves with negative SEE
-              if (   lmrDepth < 8
-                  && !pos.see_ge(move, Value(-35 * lmrDepth * lmrDepth)))
+              // Prune moves with negative SEE (~10 Elo)
+              if (!pos.see_ge(move, Value(-29 * lmrDepth * lmrDepth)))
                   continue;
           }
-          else if (    depth < 7 * ONE_PLY
-                   && !extension
+          else if (   !extension // (~20 Elo)
                    && !pos.see_ge(move, -PawnValueEg * (depth / ONE_PLY)))
                   continue;
       }
@@ -937,12 +970,12 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
 
       // Update the current move (this must be done after singular extension search)
       ss->currentMove = move;
-      ss->contHistory = &thisThread->contHistory[movedPiece][to_sq(move)];
+      ss->contHistory = thisThread->contHistory[movedPiece][to_sq(move)].get();
 
-      // Step 14. Make the move
+      // Step 15. Make the move
       pos.do_move(move, st, givesCheck);
 
-      // Step 15. Reduced depth search (LMR). If the move fails high it will be
+      // Step 16. Reduced depth search (LMR). If the move fails high it will be
       // re-searched at full depth.
       if (    depth >= 3 * ONE_PLY
           &&  moveCount > 1
@@ -950,65 +983,68 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
       {
           Depth r = reduction<PvNode>(improving, depth, moveCount);
 
-          if (captureOrPromotion)
+          if (captureOrPromotion) // (~5 Elo)
+          {
+              // Increase reduction by comparing opponent's stat score
+              if ((ss-1)->statScore >= 0)
+                  r += ONE_PLY;
+
               r -= r ? ONE_PLY : DEPTH_ZERO;
+          }
           else
           {
-              // Decrease reduction if opponent's move count is high
+              // Decrease reduction if opponent's move count is high (~5 Elo)
               if ((ss-1)->moveCount > 15)
                   r -= ONE_PLY;
 
-              // Decrease reduction for exact PV nodes
+              // Decrease reduction for exact PV nodes (~0 Elo)
               if (pvExact)
                   r -= ONE_PLY;
 
-              // Increase reduction if ttMove is a capture
+              // Increase reduction if ttMove is a capture (~0 Elo)
               if (ttCapture)
                   r += ONE_PLY;
 
-              // Increase reduction for cut nodes
+              // Increase reduction for cut nodes (~5 Elo)
               if (cutNode)
                   r += 2 * ONE_PLY;
 
               // Decrease reduction for moves that escape a capture. Filter out
               // castling moves, because they are coded as "king captures rook" and
-              // hence break make_move().
+              // hence break make_move(). (~5 Elo)
               else if (    type_of(move) == NORMAL
                        && !pos.see_ge(make_move(to_sq(move), from_sq(move))))
                   r -= 2 * ONE_PLY;
 
-              ss->statScore =  thisThread->mainHistory[~pos.side_to_move()][from_to(move)]
+              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)]
                              - 4000;
 
-              // Decrease/increase reduction by comparing opponent's stat score
+              // Decrease/increase reduction by comparing opponent's stat score (~10 Elo)
               if (ss->statScore >= 0 && (ss-1)->statScore < 0)
                   r -= ONE_PLY;
 
               else if ((ss-1)->statScore >= 0 && ss->statScore < 0)
                   r += ONE_PLY;
 
-              // Decrease/increase reduction for moves with a good/bad history
+              // Decrease/increase reduction for moves with a good/bad history (~30 Elo)
               r = std::max(DEPTH_ZERO, (r / ONE_PLY - ss->statScore / 20000) * ONE_PLY);
           }
 
           Depth d = std::max(newDepth - r, ONE_PLY);
 
-          value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, d, true, false);
+          value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, d, true);
 
           doFullDepthSearch = (value > alpha && d != newDepth);
       }
       else
           doFullDepthSearch = !PvNode || moveCount > 1;
 
-      // Step 16. Full depth search when LMR is skipped or fails high
+      // Step 17. Full depth search when LMR is skipped or fails high
       if (doFullDepthSearch)
-          value = newDepth <   ONE_PLY ?
-                            givesCheck ? -qsearch<NonPV,  true>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha)
-                                       : -qsearch<NonPV, false>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha)
-                                       : - search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth, !cutNode, false);
+          value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth, !cutNode);
 
       // For PV nodes only, do a full PV search on the first move or after a fail
       // high (in the latter case search only if value < beta), otherwise let the
@@ -1018,18 +1054,15 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
           (ss+1)->pv = pv;
           (ss+1)->pv[0] = MOVE_NONE;
 
-          value = newDepth <   ONE_PLY ?
-                            givesCheck ? -qsearch<PV,  true>(pos, ss+1, -beta, -alpha)
-                                       : -qsearch<PV, false>(pos, ss+1, -beta, -alpha)
-                                       : - search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, false, false);
+          value = -search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, false);
       }
 
-      // Step 17. Undo move
+      // Step 18. Undo move
       pos.undo_move(move);
 
       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
 
-      // Step 18. Check for a new best move
+      // Step 19. Check for a new best move
       // Finished searching the move. If a stop occurred, the return value of
       // the search cannot be trusted, and we return immediately without
       // updating best move, PV and TT.
@@ -1041,7 +1074,7 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
           RootMove& rm = *std::find(thisThread->rootMoves.begin(),
                                     thisThread->rootMoves.end(), move);
 
-          // PV move or new best move ?
+          // PV move or new best move?
           if (moveCount == 1 || value > alpha)
           {
               rm.score = value;
@@ -1082,13 +1115,20 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
               else
               {
                   assert(value >= beta); // Fail high
+                  ss->statScore = 0;
                   break;
               }
           }
       }
 
-      if (!captureOrPromotion && move != bestMove && quietCount < 64)
-          quietsSearched[quietCount++] = move;
+      if (move != bestMove)
+      {
+          if (captureOrPromotion && captureCount < 32)
+              capturesSearched[captureCount++] = move;
+
+          else if (!captureOrPromotion && quietCount < 64)
+              quietsSearched[quietCount++] = move;
+      }
     }
 
     // The following condition would detect a stop only after move loop has been
@@ -1108,23 +1148,29 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
 
     if (!moveCount)
         bestValue = excludedMove ? alpha
-                   :     inCheck ? mated_in(ss->ply) : DrawValue[pos.side_to_move()];
+                   :     inCheck ? mated_in(ss->ply) : VALUE_DRAW;
     else if (bestMove)
     {
         // Quiet best move: update move sorting heuristics
         if (!pos.capture_or_promotion(bestMove))
-            update_stats(pos, ss, bestMove, quietsSearched, quietCount, stat_bonus(depth));
+            update_quiet_stats(pos, ss, bestMove, quietsSearched, quietCount,
+                               stat_bonus(depth + (bestValue > beta + PawnValueMg ? ONE_PLY : DEPTH_ZERO)));
+        else
+            update_capture_stats(pos, bestMove, capturesSearched, captureCount, stat_bonus(depth + ONE_PLY));
 
         // Extra penalty for a quiet TT move in previous ply when it gets refuted
         if ((ss-1)->moveCount == 1 && !pos.captured_piece())
             update_continuation_histories(ss-1, pos.piece_on(prevSq), prevSq, -stat_bonus(depth + ONE_PLY));
     }
     // Bonus for prior countermove that caused the fail low
-    else if (    depth >= 3 * ONE_PLY
+    else if (   (depth >= 3 * ONE_PLY || PvNode)
              && !pos.captured_piece()
              && is_ok((ss-1)->currentMove))
         update_continuation_histories(ss-1, pos.piece_on(prevSq), prevSq, stat_bonus(depth));
 
+    if (PvNode)
+        bestValue = std::min(bestValue, maxValue);
+
     if (!excludedMove)
         tte->save(posKey, value_to_tt(bestValue, ss->ply),
                   bestValue >= beta ? BOUND_LOWER :
@@ -1139,13 +1185,11 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
 
   // qsearch() is the quiescence search function, which is called by the main
   // search function with depth zero, or recursively with depth less than ONE_PLY.
-
-  template <NodeType NT, bool InCheck>
+  template <NodeType NT>
   Value qsearch(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth) {
 
-    const bool PvNode = NT == PV;
+    constexpr bool PvNode = NT == PV;
 
-    assert(InCheck == !!pos.checkers());
     assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && alpha < beta && beta <= VALUE_INFINITE);
     assert(PvNode || (alpha == beta - 1));
     assert(depth <= DEPTH_ZERO);
@@ -1156,9 +1200,9 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
     TTEntry* tte;
     Key posKey;
     Move ttMove, move, bestMove;
-    Value bestValue, value, ttValue, futilityValue, futilityBase, oldAlpha;
-    bool ttHit, givesCheck, evasionPrunable;
     Depth ttDepth;
+    Value bestValue, value, ttValue, futilityValue, futilityBase, oldAlpha;
+    bool ttHit, inCheck, givesCheck, evasionPrunable;
     int moveCount;
 
     if (PvNode)
@@ -1168,27 +1212,28 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
         ss->pv[0] = MOVE_NONE;
     }
 
-    ss->currentMove = bestMove = MOVE_NONE;
     (ss+1)->ply = ss->ply + 1;
+    ss->currentMove = bestMove = MOVE_NONE;
+    inCheck = pos.checkers();
     moveCount = 0;
 
-    // Check for an instant draw or if the maximum ply has been reached
-    if (pos.is_draw(ss->ply) || ss->ply >= MAX_PLY)
-        return ss->ply >= MAX_PLY && !InCheck ? evaluate(pos)
-                                              : DrawValue[pos.side_to_move()];
+    // 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;
 
     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 = inCheck || depth >= DEPTH_QS_CHECKS ? DEPTH_QS_CHECKS
                                                   : DEPTH_QS_NO_CHECKS;
     // Transposition table lookup
     posKey = pos.key();
     tte = TT.probe(posKey, ttHit);
-    ttMove = ttHit ? tte->move() : MOVE_NONE;
     ttValue = ttHit ? value_from_tt(tte->value(), ss->ply) : VALUE_NONE;
+    ttMove = ttHit ? tte->move() : MOVE_NONE;
 
     if (  !PvNode
         && ttHit
@@ -1199,7 +1244,7 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
         return ttValue;
 
     // Evaluate the position statically
-    if (InCheck)
+    if (inCheck)
     {
         ss->staticEval = VALUE_NONE;
         bestValue = futilityBase = -VALUE_INFINITE;
@@ -1226,7 +1271,7 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
         if (bestValue >= beta)
         {
             if (!ttHit)
-                tte->save(pos.key(), value_to_tt(bestValue, ss->ply), BOUND_LOWER,
+                tte->save(posKey, value_to_tt(bestValue, ss->ply), BOUND_LOWER,
                           DEPTH_NONE, MOVE_NONE, ss->staticEval, TT.generation());
 
             return bestValue;
@@ -1242,21 +1287,21 @@ 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()->mainHistory, to_sq((ss-1)->currentMove));
+    MovePicker mp(pos, ttMove, depth, &pos.this_thread()->mainHistory,
+                                      &pos.this_thread()->captureHistory,
+                                      to_sq((ss-1)->currentMove));
 
     // 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 && !pos.discovered_check_candidates()
-                  ? pos.check_squares(type_of(pos.piece_on(from_sq(move)))) & to_sq(move)
-                  : pos.gives_check(move);
+      givesCheck = gives_check(pos, move);
 
       moveCount++;
 
       // Futility pruning
-      if (   !InCheck
+      if (   !inCheck
           && !givesCheck
           &&  futilityBase > -VALUE_KNOWN_WIN
           && !pos.advanced_pawn_push(move))
@@ -1279,15 +1324,14 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
       }
 
       // Detect non-capture evasions that are candidates to be pruned
-      evasionPrunable =    InCheck
+      evasionPrunable =    inCheck
                        &&  (depth != DEPTH_ZERO || moveCount > 2)
                        &&  bestValue > VALUE_MATED_IN_MAX_PLY
                        && !pos.capture(move);
 
       // Don't search moves with negative SEE values
-      if (  (!InCheck || evasionPrunable)
-          &&  type_of(move) != PROMOTION
-          &&  !pos.see_ge(move))
+      if (  (!inCheck || evasionPrunable)
+          && !pos.see_ge(move))
           continue;
 
       // Speculative prefetch as early as possible
@@ -1304,8 +1348,7 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
 
       // Make and search the move
       pos.do_move(move, st, givesCheck);
-      value = givesCheck ? -qsearch<NT,  true>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth - ONE_PLY)
-                         : -qsearch<NT, false>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth - ONE_PLY);
+      value = -qsearch<NT>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth - ONE_PLY);
       pos.undo_move(move);
 
       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
@@ -1338,7 +1381,7 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
 
     // 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 (inCheck && bestValue == -VALUE_INFINITE)
         return mated_in(ss->ply); // Plies to mate from the root
 
     tte->save(posKey, value_to_tt(bestValue, ss->ply),
@@ -1393,14 +1436,34 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
 
     for (int i : {1, 2, 4})
         if (is_ok((ss-i)->currentMove))
-            (ss-i)->contHistory->update(pc, to, bonus);
+            (*(ss-i)->contHistory)[pc][to] << bonus;
+  }
+
+
+  // update_capture_stats() updates move sorting heuristics when a new capture best move is found
+
+  void update_capture_stats(const Position& pos, Move move,
+                            Move* captures, int captureCnt, int bonus) {
+
+      CapturePieceToHistory& captureHistory =  pos.this_thread()->captureHistory;
+      Piece moved_piece = pos.moved_piece(move);
+      PieceType captured = type_of(pos.piece_on(to_sq(move)));
+      captureHistory[moved_piece][to_sq(move)][captured] << bonus;
+
+      // Decrease all the other played capture moves
+      for (int i = 0; i < captureCnt; ++i)
+      {
+          moved_piece = pos.moved_piece(captures[i]);
+          captured = type_of(pos.piece_on(to_sq(captures[i])));
+          captureHistory[moved_piece][to_sq(captures[i])][captured] << -bonus;
+      }
   }
 
 
-  // update_stats() updates move sorting heuristics when a new quiet best move is found
+  // update_quiet_stats() updates move sorting heuristics when a new quiet best move is found
 
-  void update_stats(const Position& pos, Stack* ss, Move move,
-                    Move* quiets, int quietsCnt, int bonus) {
+  void update_quiet_stats(const Position& pos, Stack* ss, Move move,
+                          Move* quiets, int quietsCnt, int bonus) {
 
     if (ss->killers[0] != move)
     {
@@ -1408,9 +1471,9 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
         ss->killers[0] = move;
     }
 
-    Color c = pos.side_to_move();
+    Color us = pos.side_to_move();
     Thread* thisThread = pos.this_thread();
-    thisThread->mainHistory.update(c, move, bonus);
+    thisThread->mainHistory[us][from_to(move)] << bonus;
     update_continuation_histories(ss, pos.moved_piece(move), to_sq(move), bonus);
 
     if (is_ok((ss-1)->currentMove))
@@ -1422,12 +1485,11 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
     // Decrease all the other played quiet moves
     for (int i = 0; i < quietsCnt; ++i)
     {
-        thisThread->mainHistory.update(c, quiets[i], -bonus);
+        thisThread->mainHistory[us][from_to(quiets[i])] << -bonus;
         update_continuation_histories(ss, pos.moved_piece(quiets[i]), to_sq(quiets[i]), -bonus);
     }
   }
 
-
   // When playing with strength handicap, choose best move among a set of RootMoves
   // using a statistical rule dependent on 'level'. Idea by Heinz van Saanen.
 
@@ -1451,7 +1513,7 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
         int push = (  weakness * int(topScore - rootMoves[i].score)
                     + delta * (rng.rand<unsigned>() % weakness)) / 128;
 
-        if (rootMoves[i].score + push > maxScore)
+        if (rootMoves[i].score + push >= maxScore)
         {
             maxScore = rootMoves[i].score + push;
             best = rootMoves[i].pv[0];
@@ -1463,38 +1525,37 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
 
 } // namespace
 
-  // 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.
+/// 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.
 
-  void MainThread::check_time() {
+void MainThread::check_time() {
 
-    if (--callsCnt > 0)
-        return;
+  if (--callsCnt > 0)
+      return;
 
-    // At low node count increase the checking rate to about 0.1% of nodes
-    // otherwise use a default value.
-    callsCnt = Limits.nodes ? std::min(4096, int(Limits.nodes / 1024)) : 4096;
+  // When using nodes, ensure checking rate is not lower than 0.1% of nodes
+  callsCnt = Limits.nodes ? std::min(1024, int(Limits.nodes / 1024)) : 1024;
 
-    static TimePoint lastInfoTime = now();
+  static TimePoint lastInfoTime = now();
 
-    int elapsed = Time.elapsed();
-    TimePoint tick = Limits.startTime + elapsed;
+  TimePoint elapsed = Time.elapsed();
+  TimePoint tick = Limits.startTime + elapsed;
 
-    if (tick - lastInfoTime >= 1000)
-    {
-        lastInfoTime = tick;
-        dbg_print();
-    }
+  if (tick - lastInfoTime >= 1000)
+  {
+      lastInfoTime = tick;
+      dbg_print();
+  }
 
-    // An engine may not stop pondering until told so by the GUI
-    if (Threads.ponder)
-        return;
+  // We should not stop pondering until told so by the GUI
+  if (Threads.ponder)
+      return;
 
-    if (   (Limits.use_time_management() && elapsed > Time.maximum())
-        || (Limits.movetime && elapsed >= Limits.movetime)
-        || (Limits.nodes && Threads.nodes_searched() >= (uint64_t)Limits.nodes))
-            Threads.stop = true;
-  }
+  if (   (Limits.use_time_management() && elapsed > Time.maximum() - 10)
+      || (Limits.movetime && elapsed >= Limits.movetime)
+      || (Limits.nodes && Threads.nodes_searched() >= (uint64_t)Limits.nodes))
+      Threads.stop = true;
+}
 
 
 /// UCI::pv() formats PV information according to the UCI protocol. UCI requires
@@ -1503,16 +1564,16 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
 string UCI::pv(const Position& pos, Depth depth, Value alpha, Value beta) {
 
   std::stringstream ss;
-  int elapsed = Time.elapsed() + 1;
+  TimePoint elapsed = Time.elapsed() + 1;
   const RootMoves& rootMoves = pos.this_thread()->rootMoves;
-  size_t PVIdx = pos.this_thread()->PVIdx;
+  size_t pvIdx = pos.this_thread()->pvIdx;
   size_t multiPV = std::min((size_t)Options["MultiPV"], rootMoves.size());
   uint64_t nodesSearched = Threads.nodes_searched();
   uint64_t tbHits = Threads.tb_hits() + (TB::RootInTB ? rootMoves.size() : 0);
 
   for (size_t i = 0; i < multiPV; ++i)
   {
-      bool updated = (i <= PVIdx && rootMoves[i].score != -VALUE_INFINITE);
+      bool updated = (i <= pvIdx && rootMoves[i].score != -VALUE_INFINITE);
 
       if (depth == ONE_PLY && !updated)
           continue;
@@ -1521,7 +1582,7 @@ string UCI::pv(const Position& pos, Depth depth, Value alpha, Value beta) {
       Value v = updated ? rootMoves[i].score : rootMoves[i].previousScore;
 
       bool tb = TB::RootInTB && abs(v) < VALUE_MATE - MAX_PLY;
-      v = tb ? TB::Score : v;
+      v = tb ? rootMoves[i].tbScore : v;
 
       if (ss.rdbuf()->in_avail()) // Not at first line
           ss << "\n";
@@ -1532,7 +1593,7 @@ string UCI::pv(const Position& pos, Depth depth, Value alpha, Value beta) {
          << " multipv "  << i + 1
          << " score "    << UCI::value(v);
 
-      if (!tb && i == PVIdx)
+      if (!tb && i == pvIdx)
           ss << (v >= beta ? " lowerbound" : v <= alpha ? " upperbound" : "");
 
       ss << " nodes "    << nodesSearched
@@ -1582,42 +1643,49 @@ bool RootMove::extract_ponder_from_tt(Position& pos) {
     return pv.size() > 1;
 }
 
-void Tablebases::filter_root_moves(Position& pos, Search::RootMoves& rootMoves) {
+void Tablebases::rank_root_moves(Position& pos, Search::RootMoves& rootMoves) {
 
     RootInTB = false;
-    UseRule50 = Options["Syzygy50MoveRule"];
-    ProbeDepth = Options["SyzygyProbeDepth"] * ONE_PLY;
-    Cardinality = Options["SyzygyProbeLimit"];
+    UseRule50 = bool(Options["Syzygy50MoveRule"]);
+    ProbeDepth = int(Options["SyzygyProbeDepth"]) * ONE_PLY;
+    Cardinality = int(Options["SyzygyProbeLimit"]);
+    bool dtz_available = true;
 
-    // Skip TB probing when no TB found: !TBLargest -> !TB::Cardinality
+    // Tables with fewer pieces than SyzygyProbeLimit are searched with
+    // ProbeDepth == DEPTH_ZERO
     if (Cardinality > MaxCardinality)
     {
         Cardinality = MaxCardinality;
         ProbeDepth = DEPTH_ZERO;
     }
 
-    if (Cardinality < popcount(pos.pieces()) || pos.can_castle(ANY_CASTLING))
-        return;
+    if (Cardinality >= popcount(pos.pieces()) && !pos.can_castle(ANY_CASTLING))
+    {
+        // Rank moves using DTZ tables
+        RootInTB = root_probe(pos, rootMoves);
 
-    // If the current root position is in the tablebases, then RootMoves
-    // contains only moves that preserve the draw or the win.
-    RootInTB = root_probe(pos, rootMoves, TB::Score);
+        if (!RootInTB)
+        {
+            // DTZ tables are missing; try to rank moves using WDL tables
+            dtz_available = false;
+            RootInTB = root_probe_wdl(pos, rootMoves);
+        }
+    }
 
     if (RootInTB)
-        Cardinality = 0; // Do not probe tablebases during the search
-
-    else // If DTZ tables are missing, use WDL tables as a fallback
     {
-        // Filter out moves that do not preserve the draw or the win.
-        RootInTB = root_probe_wdl(pos, rootMoves, TB::Score);
+        // Sort moves according to TB rank
+        std::sort(rootMoves.begin(), rootMoves.end(),
+                  [](const RootMove &a, const RootMove &b) { return a.tbRank > b.tbRank; } );
 
-        // Only probe during search if winning
-        if (RootInTB && TB::Score <= VALUE_DRAW)
+        // Probe during search only if DTZ is not available and we are winning
+        if (dtz_available || rootMoves[0].tbScore <= VALUE_DRAW)
             Cardinality = 0;
     }
-
-    if (RootInTB && !UseRule50)
-        TB::Score =  TB::Score > VALUE_DRAW ?  VALUE_MATE - MAX_PLY - 1
-                   : TB::Score < VALUE_DRAW ? -VALUE_MATE + MAX_PLY + 1
-                                            :  VALUE_DRAW;
+    else
+    {
+        // Assign the same rank to all moves
+        for (auto& m : rootMoves)
+            m.tbRank = 0;
+    }
 }