]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/search.cpp
do more LMR extensions for PV nodes
[stockfish] / src / search.cpp
index 100ddc719e1b474d02c6c0c2df4a022e71e2940c..a487ed1305b1ccdc8aabe5b42858ec71799b5895 100644 (file)
@@ -59,7 +59,7 @@ using namespace Search;
 namespace {
 
   // Different node types, used as a template parameter
-  enum NodeType { NonPV, PV };
+  enum NodeType { NonPV, PV, Root };
 
   constexpr uint64_t TtHitAverageWindow     = 4096;
   constexpr uint64_t TtHitAverageResolution = 1024;
@@ -102,10 +102,10 @@ namespace {
     Move best = MOVE_NONE;
   };
 
-  template <NodeType NT>
+  template <NodeType nodeType>
   Value search(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, bool cutNode);
 
-  template <NodeType NT>
+  template <NodeType nodeType>
   Value qsearch(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth = 0);
 
   Value value_to_tt(Value v, int ply);
@@ -152,7 +152,7 @@ namespace {
 void Search::init() {
 
   for (int i = 1; i < MAX_MOVES; ++i)
-      Reductions[i] = int(21.3 * std::log(i + 0.25 * std::log(i)));
+      Reductions[i] = int(21.9 * std::log(i));
 }
 
 
@@ -312,19 +312,7 @@ void Thread::search() {
   multiPV = std::min(multiPV, rootMoves.size());
   ttHitAverage = TtHitAverageWindow * TtHitAverageResolution / 2;
 
-  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;
-
-  // Evaluation score is from the white point of view
-  contempt = (us == WHITE ?  make_score(ct, ct / 2)
-                          : -make_score(ct, ct / 2));
+  trend = SCORE_ZERO;
 
   int searchAgainCounter = 0;
 
@@ -370,11 +358,11 @@ void Thread::search() {
               alpha = std::max(prev - delta,-VALUE_INFINITE);
               beta  = std::min(prev + delta, VALUE_INFINITE);
 
-              // Adjust contempt based on root move's previousScore (dynamic contempt)
-              int dct = ct + (113 - ct / 2) * prev / (abs(prev) + 147);
+              // Adjust trend based on root move's previousScore (dynamic contempt)
+              int tr = 113 * prev / (abs(prev) + 147);
 
-              contempt = (us == WHITE ?  make_score(dct, dct / 2)
-                                      : -make_score(dct, dct / 2));
+              trend = (us == WHITE ?  make_score(tr, tr / 2)
+                                   : -make_score(tr, tr / 2));
           }
 
           // Start with a small aspiration window and, in the case of a fail
@@ -384,7 +372,7 @@ void Thread::search() {
           while (true)
           {
               Depth adjustedDepth = std::max(1, rootDepth - failedHighCnt - searchAgainCounter);
-              bestValue = Stockfish::search<PV>(rootPos, ss, alpha, beta, adjustedDepth, false);
+              bestValue = Stockfish::search<Root>(rootPos, ss, alpha, beta, adjustedDepth, 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
@@ -527,18 +515,18 @@ namespace {
 
   // search<>() is the main search function for both PV and non-PV nodes
 
-  template <NodeType NT>
+  template <NodeType nodeType>
   Value search(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, bool cutNode) {
 
-    constexpr bool PvNode = NT == PV;
-    const bool rootNode = PvNode && ss->ply == 0;
+    constexpr bool PvNode = nodeType != NonPV;
+    constexpr bool rootNode = nodeType == Root;
     const Depth maxNextDepth = rootNode ? depth : depth + 1;
 
     // 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
+    if (   !rootNode
+        && pos.rule50_count() >= 3
         && alpha < VALUE_DRAW
-        && !rootNode
         && pos.has_game_cycle(ss->ply))
     {
         alpha = value_draw(pos.this_thread());
@@ -548,7 +536,7 @@ namespace {
 
     // Dive into quiescence search when the depth reaches zero
     if (depth <= 0)
-        return qsearch<NT>(pos, ss, alpha, beta);
+        return qsearch<PvNode ? PV : NonPV>(pos, ss, alpha, beta);
 
     assert(-VALUE_INFINITE <= alpha && alpha < beta && beta <= VALUE_INFINITE);
     assert(PvNode || (alpha == beta - 1));
@@ -610,10 +598,11 @@ namespace {
 
     assert(0 <= ss->ply && ss->ply < MAX_PLY);
 
-    (ss+1)->ttPv = false;
+    (ss+1)->ttPv         = false;
     (ss+1)->excludedMove = bestMove = MOVE_NONE;
-    (ss+2)->killers[0] = (ss+2)->killers[1] = MOVE_NONE;
-    Square prevSq = to_sq((ss-1)->currentMove);
+    (ss+2)->killers[0]   = (ss+2)->killers[1] = MOVE_NONE;
+    ss->doubleExtensions = (ss-1)->doubleExtensions;
+    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
@@ -771,6 +760,7 @@ namespace {
             ss->staticEval = eval = -(ss-1)->staticEval;
 
         // Save static evaluation into transposition table
+        if(!excludedMove)
         tte->save(posKey, VALUE_NONE, ss->ttPv, BOUND_NONE, DEPTH_NONE, MOVE_NONE, eval);
     }
 
@@ -789,7 +779,8 @@ namespace {
                ? ss->staticEval > (ss-4)->staticEval || (ss-4)->staticEval == VALUE_NONE
                : ss->staticEval > (ss-2)->staticEval;
 
-    // Step 7. Futility pruning: child node (~50 Elo)
+    // Step 7. Futility pruning: child node (~50 Elo).
+    // The depth condition is important for mate finding.
     if (   !PvNode
         &&  depth < 9
         &&  eval - futility_margin(depth, improving) >= beta
@@ -810,7 +801,7 @@ namespace {
         assert(eval - beta >= 0);
 
         // Null move dynamic reduction based on depth and value
-        Depth R = (1090 + 81 * depth) / 256 + std::min(int(eval - beta) / 205, 3);
+        Depth R = std::min(int(eval - beta) / 205, 3) + depth / 3 + 4;
 
         ss->currentMove = MOVE_NULL;
         ss->continuationHistory = &thisThread->continuationHistory[0][0][NO_PIECE][0];
@@ -918,7 +909,7 @@ namespace {
         && !ttMove)
         depth -= 2;
 
-moves_loop: // When in check, search starts from here
+moves_loop: // When in check, search starts here
 
     ttCapture = ttMove && pos.capture_or_promotion(ttMove);
 
@@ -953,6 +944,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
 
     value = bestValue;
     singularQuietLMR = moveCountPruning = false;
+    bool doubleExtension = false;
 
     // Indicate PvNodes that will probably fail low if the node was searched
     // at a depth equal or greater than the current depth, and the result of this search was a fail low.
@@ -999,7 +991,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
       // Calculate new depth for this move
       newDepth = depth - 1;
 
-      // Step 13. Pruning at shallow depth (~200 Elo)
+      // Step 13. Pruning at shallow depth (~200 Elo). Depth conditions are important for mate finding.
       if (  !rootNode
           && pos.non_pawn_material(us)
           && bestValue > VALUE_TB_LOSS_IN_MAX_PLY)
@@ -1027,22 +1019,18 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
           {
               // Continuation history based pruning (~20 Elo)
               if (   lmrDepth < 5
-                  && (*contHist[0])[movedPiece][to_sq(move)] < CounterMovePruneThreshold
-                  && (*contHist[1])[movedPiece][to_sq(move)] < CounterMovePruneThreshold)
+                  && (*contHist[0])[movedPiece][to_sq(move)] < 23 - 23 * depth * depth
+                  && (*contHist[1])[movedPiece][to_sq(move)] < 23 - 23 * depth * depth)
                   continue;
 
               // Futility pruning: parent node (~5 Elo)
-              if (   lmrDepth < 7
-                  && !ss->inCheck
-                  && ss->staticEval + 174 + 157 * lmrDepth <= alpha
-                  &&  (*contHist[0])[movedPiece][to_sq(move)]
-                    + (*contHist[1])[movedPiece][to_sq(move)]
-                    + (*contHist[3])[movedPiece][to_sq(move)]
-                    + (*contHist[5])[movedPiece][to_sq(move)] / 3 < 28255)
+              if (   !ss->inCheck
+                  && lmrDepth < 7
+                  && ss->staticEval + 174 + 157 * lmrDepth <= alpha)
                   continue;
 
               // Prune moves with negative SEE (~20 Elo)
-              if (!pos.see_ge(move, Value(-(30 - std::min(lmrDepth, 18)) * lmrDepth * lmrDepth)))
+              if (!pos.see_ge(move, Value(-21 * lmrDepth * lmrDepth - 21 * lmrDepth)))
                   continue;
           }
       }
@@ -1054,9 +1042,9 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
       // then that move is singular and should be extended. To verify this we do
       // a reduced search on all the other moves but the ttMove and if the
       // result is lower than ttValue minus a margin, then we will extend the ttMove.
-      if (    depth >= 7
+      if (   !rootNode
+          &&  depth >= 7
           &&  move == ttMove
-          && !rootNode
           && !excludedMove // Avoid recursive singular search
        /* &&  ttValue != VALUE_NONE Already implicit in the next condition */
           &&  abs(ttValue) < VALUE_KNOWN_WIN
@@ -1074,8 +1062,15 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
           {
               extension = 1;
               singularQuietLMR = !ttCapture;
-              if (!PvNode && value < singularBeta - 93)
+
+              // Avoid search explosion by limiting the number of double extensions to at most 3
+              if (   !PvNode
+                  && value < singularBeta - 93
+                  && ss->doubleExtensions < 3)
+              {
                   extension = 2;
+                  doubleExtension = true;
+              }
           }
 
           // Multi-cut pruning
@@ -1105,6 +1100,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
 
       // Add extension to new depth
       newDepth += extension;
+      ss->doubleExtensions = (ss-1)->doubleExtensions + (extension == 2);
 
       // Speculative prefetch as early as possible
       prefetch(TT.first_entry(pos.key_after(move)));
@@ -1132,6 +1128,9 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
       {
           Depth r = reduction(improving, depth, moveCount);
 
+          if (PvNode)
+              r--;
+
           // Decrease reduction if the ttHit running average is large (~0 Elo)
           if (thisThread->ttHitAverage > 537 * TtHitAverageResolution * TtHitAverageWindow / 1024)
               r--;
@@ -1144,7 +1143,6 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
 
           // Increase reduction at root and non-PV nodes when the best move does not change frequently
           if (   (rootNode || !PvNode)
-              && thisThread->rootDepth > 10
               && thisThread->bestMoveChanges <= 2)
               r++;
 
@@ -1157,30 +1155,26 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
               r--;
 
           // Increase reduction for cut nodes (~3 Elo)
-          if (cutNode)
-              r += 1 + !captureOrPromotion;
+          if (cutNode && move != ss->killers[0])
+              r += 2;
 
-          if (!captureOrPromotion)
-          {
-              // Increase reduction if ttMove is a capture (~3 Elo)
-              if (ttCapture)
-                  r++;
-
-              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)]
-                             - 4923;
-
-              // Decrease/increase reduction for moves with a good/bad history (~30 Elo)
-              if (!ss->inCheck)
-                  r -= ss->statScore / 14721;
-          }
+          // Increase reduction if ttMove is a capture (~3 Elo)
+          if (ttCapture)
+              r++;
+
+          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)]
+                         - 4923;
+
+          // Decrease/increase reduction for moves with a good/bad history (~30 Elo)
+          r -= ss->statScore / 14721;
 
           // In general we want to cap the LMR depth search at newDepth. But if
           // reductions are really negative and movecount is low, we allow this move
-          // to be searched deeper than the first move.
-          Depth d = std::clamp(newDepth - r, 1, newDepth + (r < -1 && moveCount <= 5));
+          // to be searched deeper than the first move in specific cases.
+          Depth d = std::clamp(newDepth - r, 1, newDepth + (r < -1 && (moveCount <= 5 || (depth > 6 && PvNode)) && !doubleExtension));
 
           value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, d, true);
 
@@ -1351,10 +1345,11 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
 
   // qsearch() is the quiescence search function, which is called by the main search
   // function with zero depth, or recursively with further decreasing depth per call.
-  template <NodeType NT>
+  template <NodeType nodeType>
   Value qsearch(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth) {
 
-    constexpr bool PvNode = NT == PV;
+    static_assert(nodeType != Root);
+    constexpr bool PvNode = nodeType == PV;
 
     assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && alpha < beta && beta <= VALUE_INFINITE);
     assert(PvNode || (alpha == beta - 1));
@@ -1460,7 +1455,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
 
     // Initialize a MovePicker object for the current position, and prepare
     // to search the moves. Because the depth is <= 0 here, only captures,
-    // queen and checking knight promotions, and other checks(only if depth >= DEPTH_QS_CHECKS)
+    // queen promotions, and other checks (only if depth >= DEPTH_QS_CHECKS)
     // will be generated.
     MovePicker mp(pos, ttMove, depth, &thisThread->mainHistory,
                                       &thisThread->captureHistory,
@@ -1472,6 +1467,10 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
     {
       assert(is_ok(move));
 
+      // Check for legality
+      if (!pos.legal(move))
+          continue;
+
       givesCheck = pos.gives_check(move);
       captureOrPromotion = pos.capture_or_promotion(move);
 
@@ -1510,13 +1509,6 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
       // Speculative prefetch as early as possible
       prefetch(TT.first_entry(pos.key_after(move)));
 
-      // Check for legality just before making the move
-      if (!pos.legal(move))
-      {
-          moveCount--;
-          continue;
-      }
-
       ss->currentMove = move;
       ss->continuationHistory = &thisThread->continuationHistory[ss->inCheck]
                                                                 [captureOrPromotion]
@@ -1532,7 +1524,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
 
       // Make and search the move
       pos.do_move(move, st, givesCheck);
-      value = -qsearch<NT>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth - 1);
+      value = -qsearch<nodeType>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth - 1);
       pos.undo_move(move);
 
       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);