Simplified select best thread (#958)
[stockfish] / src / search.cpp
index e4c903a..a9fc1c6 100644 (file)
@@ -113,8 +113,8 @@ namespace {
           std::copy(newPv.begin(), newPv.begin() + 3, pv);
 
           StateInfo st[2];
-          pos.do_move(newPv[0], st[0], pos.gives_check(newPv[0]));
-          pos.do_move(newPv[1], st[1], pos.gives_check(newPv[1]));
+          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]);
@@ -155,14 +155,17 @@ namespace {
 
   const size_t HalfDensitySize = std::extent<decltype(HalfDensity)>::value;
 
+  Value bonus(Depth depth)   { int d = depth / ONE_PLY ; return  Value(d * d + 2 * d - 2); }
+  Value penalty(Depth depth) { int d = depth / ONE_PLY ; return -Value(d * d + 4 * d + 1); }
+
   EasyMoveManager EasyMove;
   Value DrawValue[COLOR_NB];
 
   template <NodeType NT>
-  Value search(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, bool cutNode);
+  Value search(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, bool cutNode, bool skipEarlyPruning);
 
   template <NodeType NT, bool InCheck>
-  Value qsearch(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth);
+  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);
@@ -183,8 +186,6 @@ void Search::init() {
           for (int mc = 1; mc < 64; ++mc)
           {
               double r = log(d) * log(mc) / 2;
-              if (r < 0.80)
-                continue;
 
               Reductions[NonPV][imp][d][mc] = int(std::round(r));
               Reductions[PV][imp][d][mc] = std::max(Reductions[NonPV][imp][d][mc] - 1, 0);
@@ -214,6 +215,7 @@ void Search::clear() {
       th->counterMoves.clear();
       th->fromTo.clear();
       th->counterMoveHistory.clear();
+      th->resetCalls = true;
   }
 
   Threads.main()->previousScore = VALUE_INFINITE;
@@ -235,7 +237,7 @@ uint64_t Search::perft(Position& pos, Depth depth) {
           cnt = 1, nodes++;
       else
       {
-          pos.do_move(m, st, pos.gives_check(m));
+          pos.do_move(m, st);
           cnt = leaf ? MoveList<LEGAL>(pos).size() : perft<false>(pos, depth - ONE_PLY);
           nodes += cnt;
           pos.undo_move(m);
@@ -310,9 +312,13 @@ void MainThread::search() {
       &&  rootMoves[0].pv[0] != MOVE_NONE)
   {
       for (Thread* th : Threads)
-          if (   th->completedDepth > bestThread->completedDepth
-              && th->rootMoves[0].score > bestThread->rootMoves[0].score)
+      {
+          Depth depthDiff = th->completedDepth - bestThread->completedDepth;
+          Value scoreDiff = th->rootMoves[0].score - bestThread->rootMoves[0].score;
+
+          if (scoreDiff > 0 && depthDiff >= 0)
               bestThread = th;
+      }
   }
 
   previousScore = bestThread->rootMoves[0].score;
@@ -336,12 +342,12 @@ void MainThread::search() {
 
 void Thread::search() {
 
-  Stack stack[MAX_PLY+7], *ss = stack+5; // To allow referencing (ss-5) and (ss+2)
+  Stack stack[MAX_PLY+7], *ss = stack+4; // To allow referencing (ss-4) and (ss+2)
   Value bestValue, alpha, beta, delta;
   Move easyMove = MOVE_NONE;
   MainThread* mainThread = (this == Threads.main() ? Threads.main() : nullptr);
 
-  std::memset(ss-5, 0, 8 * sizeof(Stack));
+  std::memset(ss-4, 0, 7 * sizeof(Stack));
 
   bestValue = delta = alpha = -VALUE_INFINITE;
   beta = VALUE_INFINITE;
@@ -405,7 +411,7 @@ void Thread::search() {
           // high/low anymore.
           while (true)
           {
-              bestValue = ::search<PV>(rootPos, ss, alpha, beta, rootDepth, false);
+              bestValue = ::search<PV>(rootPos, ss, alpha, beta, rootDepth, false, 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
@@ -461,11 +467,7 @@ void Thread::search() {
           if (!mainThread)
               continue;
 
-          if (Signals.stop)
-              sync_cout << "info nodes " << Threads.nodes_searched()
-                        << " time " << Time.elapsed() << sync_endl;
-
-          else if (PVIdx + 1 == multiPV || Time.elapsed() > 3000)
+          if (Signals.stop || PVIdx + 1 == multiPV || Time.elapsed() > 3000)
               sync_cout << UCI::pv(rootPos, rootDepth, alpha, beta) << sync_endl;
       }
 
@@ -543,7 +545,7 @@ 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) {
+  Value search(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, bool cutNode, bool skipEarlyPruning) {
 
     const bool PvNode = NT == PV;
     const bool rootNode = PvNode && (ss-1)->ply == 0;
@@ -570,6 +572,7 @@ namespace {
     Thread* thisThread = pos.this_thread();
     inCheck = pos.checkers();
     moveCount = quietCount =  ss->moveCount = 0;
+    ss->history = VALUE_ZERO;
     bestValue = -VALUE_INFINITE;
     ss->ply = (ss-1)->ply + 1;
 
@@ -577,9 +580,13 @@ namespace {
     if (thisThread->resetCalls.load(std::memory_order_relaxed))
     {
         thisThread->resetCalls = false;
-        thisThread->callsCnt = 0;
+        // At low node count increase the checking rate to about 0.1% of nodes
+        // otherwise use a default value.
+        thisThread->callsCnt = Limits.nodes ? std::min((int64_t)4096, Limits.nodes / 1024)
+                                            : 4096;
     }
-    if (++thisThread->callsCnt > 4096)
+
+    if (--thisThread->callsCnt <= 0)
     {
         for (Thread* th : Threads)
             th->resetCalls = true;
@@ -594,7 +601,7 @@ namespace {
     if (!rootNode)
     {
         // Step 2. Check for aborted search and immediate draw
-        if (Signals.stop.load(std::memory_order_relaxed) || pos.is_draw() || ss->ply >= MAX_PLY)
+        if (Signals.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()];
 
@@ -614,8 +621,8 @@ namespace {
 
     ss->currentMove = (ss+1)->excludedMove = bestMove = MOVE_NONE;
     ss->counterMoves = nullptr;
-    (ss+1)->skipEarlyPruning = false;
     (ss+2)->killers[0] = (ss+2)->killers[1] = MOVE_NONE;
+    Square prevSq = to_sq((ss-1)->currentMove);
 
     // 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
@@ -638,21 +645,12 @@ namespace {
         // If ttMove is quiet, update killers, history, counter move on TT hit
         if (ttValue >= beta && ttMove)
         {
-            int d = depth / ONE_PLY;
-
             if (!pos.capture_or_promotion(ttMove))
-            {
-                Value bonus = Value(d * d + 2 * d - 2);
-                update_stats(pos, ss, ttMove, nullptr, 0, bonus);
-            }
+                update_stats(pos, ss, ttMove, nullptr, 0, bonus(depth));
 
             // Extra penalty for a quiet TT move in previous ply when it gets refuted
             if ((ss-1)->moveCount == 1 && !pos.captured_piece())
-            {
-                Value penalty = Value(d * d + 4 * d + 1);
-                Square prevSq = to_sq((ss-1)->currentMove);
-                update_cm_stats(ss-1, pos.piece_on(prevSq), prevSq, -penalty);
-            }
+                update_cm_stats(ss-1, pos.piece_on(prevSq), prevSq, penalty(depth));
         }
         return ttValue;
     }
@@ -660,16 +658,17 @@ namespace {
     // Step 4a. Tablebase probe
     if (!rootNode && TB::Cardinality)
     {
-        int piecesCnt = pos.count<ALL_PIECES>(WHITE) + pos.count<ALL_PIECES>(BLACK);
+        int piecesCount = pos.count<ALL_PIECES>(WHITE) + pos.count<ALL_PIECES>(BLACK);
 
-        if (    piecesCnt <= TB::Cardinality
-            && (piecesCnt <  TB::Cardinality || depth >= TB::ProbeDepth)
+        if (    piecesCount <= TB::Cardinality
+            && (piecesCount <  TB::Cardinality || depth >= TB::ProbeDepth)
             &&  pos.rule50_count() == 0
             && !pos.can_castle(ANY_CASTLING))
         {
-            int found, v = Tablebases::probe_wdl(pos, &found);
+            TB::ProbeState err;
+            TB::WDLScore v = Tablebases::probe_wdl(pos, &err);
 
-            if (found)
+            if (err != TB::ProbeState::FAIL)
             {
                 thisThread->tbHits++;
 
@@ -716,7 +715,7 @@ namespace {
                   ss->staticEval, TT.generation());
     }
 
-    if (ss->skipEarlyPruning)
+    if (skipEarlyPruning)
         goto moves_loop;
 
     // Step 6. Razoring (skipped when in check)
@@ -726,10 +725,10 @@ namespace {
         &&  eval + razor_margin[depth / ONE_PLY] <= alpha)
     {
         if (depth <= ONE_PLY)
-            return qsearch<NonPV, false>(pos, ss, alpha, beta, DEPTH_ZERO);
+            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, DEPTH_ZERO);
+        Value v = qsearch<NonPV, false>(pos, ss, ralpha, ralpha+1);
         if (v <= ralpha)
             return v;
     }
@@ -757,10 +756,8 @@ namespace {
         Depth R = ((823 + 67 * depth / ONE_PLY) / 256 + std::min((eval - beta) / PawnValueMg, 3)) * ONE_PLY;
 
         pos.do_null_move(st);
-        (ss+1)->skipEarlyPruning = true;
-        nullValue = depth-R < ONE_PLY ? -qsearch<NonPV, false>(pos, ss+1, -beta, -beta+1, DEPTH_ZERO)
-                                      : - search<NonPV>(pos, ss+1, -beta, -beta+1, depth-R, !cutNode);
-        (ss+1)->skipEarlyPruning = false;
+        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);
         pos.undo_null_move();
 
         if (nullValue >= beta)
@@ -773,10 +770,8 @@ namespace {
                 return nullValue;
 
             // Do verification search at high depths
-            ss->skipEarlyPruning = true;
-            Value v = depth-R < ONE_PLY ? qsearch<NonPV, false>(pos, ss, beta-1, beta, DEPTH_ZERO)
-                                        :  search<NonPV>(pos, ss, beta-1, beta, depth-R, false);
-            ss->skipEarlyPruning = false;
+            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);
 
             if (v >= beta)
                 return nullValue;
@@ -804,8 +799,8 @@ namespace {
             {
                 ss->currentMove = move;
                 ss->counterMoves = &thisThread->counterMoveHistory[pos.moved_piece(move)][to_sq(move)];
-                pos.do_move(move, st, pos.gives_check(move));
-                value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -rbeta, -rbeta+1, rdepth, !cutNode);
+                pos.do_move(move, st);
+                value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -rbeta, -rbeta+1, rdepth, !cutNode, false);
                 pos.undo_move(move);
                 if (value >= rbeta)
                     return value;
@@ -818,9 +813,7 @@ namespace {
         && (PvNode || ss->staticEval + 256 >= beta))
     {
         Depth d = (3 * depth / (4 * ONE_PLY) - 2) * ONE_PLY;
-        ss->skipEarlyPruning = true;
-        search<NT>(pos, ss, alpha, beta, d, cutNode);
-        ss->skipEarlyPruning = false;
+        search<NT>(pos, ss, alpha, beta, d, cutNode, true);
 
         tte = TT.probe(posKey, ttHit);
         ttMove = ttHit ? tte->move() : MOVE_NONE;
@@ -902,9 +895,7 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
           Value rBeta = std::max(ttValue - 2 * depth / ONE_PLY, -VALUE_MATE);
           Depth d = (depth / (2 * ONE_PLY)) * ONE_PLY;
           ss->excludedMove = move;
-          ss->skipEarlyPruning = true;
-          value = search<NonPV>(pos, ss, rBeta - 1, rBeta, d, cutNode);
-          ss->skipEarlyPruning = false;
+          value = search<NonPV>(pos, ss, rBeta - 1, rBeta, d, cutNode, true);
           ss->excludedMove = MOVE_NONE;
 
           if (value < rBeta)
@@ -947,9 +938,9 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
                   && !pos.see_ge(move, Value(-35 * lmrDepth * lmrDepth)))
                   continue;
           }
-          else if (   depth < 7 * ONE_PLY
+          else if (    depth < 7 * ONE_PLY
                    && !extension
-                   && !pos.see_ge(move, Value(-35 * depth / ONE_PLY * depth / ONE_PLY)))
+                   && !pos.see_ge(move, -PawnValueEg * (depth / ONE_PLY)))
                   continue;
       }
 
@@ -987,26 +978,32 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
 
               // 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(). Also use see() instead of see_sign(),
-              // because the destination square is empty.
+              // hence break make_move().
               else if (   type_of(move) == NORMAL
-                       && type_of(pos.piece_on(to_sq(move))) != PAWN
                        && !pos.see_ge(make_move(to_sq(move), from_sq(move)),  VALUE_ZERO))
                   r -= 2 * ONE_PLY;
 
+              ss->history = thisThread->history[moved_piece][to_sq(move)]
+                           +    (cmh  ? (*cmh )[moved_piece][to_sq(move)] : VALUE_ZERO)
+                           +    (fmh  ? (*fmh )[moved_piece][to_sq(move)] : VALUE_ZERO)
+                           +    (fmh2 ? (*fmh2)[moved_piece][to_sq(move)] : VALUE_ZERO)
+                           +    thisThread->fromTo.get(~pos.side_to_move(), move)
+                           -    8000; // Correction factor
+
+              // Decrease/increase reduction by comparing opponent's stat score
+              if (ss->history > VALUE_ZERO && (ss-1)->history < VALUE_ZERO)
+                  r -= ONE_PLY;
+
+              else if (ss->history < VALUE_ZERO && (ss-1)->history > VALUE_ZERO)
+                  r += ONE_PLY;
+
               // Decrease/increase reduction for moves with a good/bad history
-              Value val = thisThread->history[moved_piece][to_sq(move)]
-                         +    (cmh  ? (*cmh )[moved_piece][to_sq(move)] : VALUE_ZERO)
-                         +    (fmh  ? (*fmh )[moved_piece][to_sq(move)] : VALUE_ZERO)
-                         +    (fmh2 ? (*fmh2)[moved_piece][to_sq(move)] : VALUE_ZERO)
-                         +    thisThread->fromTo.get(~pos.side_to_move(), move);
-              int rHist = (val - 8000) / 20000;
-              r = std::max(DEPTH_ZERO, (r / ONE_PLY - rHist) * ONE_PLY);
+              r = std::max(DEPTH_ZERO, (r / ONE_PLY - ss->history / 20000) * ONE_PLY);
           }
 
           Depth d = std::max(newDepth - r, ONE_PLY);
 
-          value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, d, true);
+          value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, d, true, false);
 
           doFullDepthSearch = (value > alpha && d != newDepth);
       }
@@ -1016,9 +1013,9 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
       // Step 16. 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, DEPTH_ZERO)
-                                       : -qsearch<NonPV, false>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, DEPTH_ZERO)
-                                       : - search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth, !cutNode);
+                            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);
 
       // 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
@@ -1029,9 +1026,9 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
           (ss+1)->pv[0] = MOVE_NONE;
 
           value = newDepth <   ONE_PLY ?
-                            givesCheck ? -qsearch<PV,  true>(pos, ss+1, -beta, -alpha, DEPTH_ZERO)
-                                       : -qsearch<PV, false>(pos, ss+1, -beta, -alpha, DEPTH_ZERO)
-                                       : - search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, false);
+                            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);
       }
 
       // Step 17. Undo move
@@ -1081,13 +1078,6 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
 
           if (value > alpha)
           {
-              // If there is an easy move for this position, clear it if unstable
-              if (    PvNode
-                  &&  thisThread == Threads.main()
-                  &&  EasyMove.get(pos.key())
-                  && (move != EasyMove.get(pos.key()) || moveCount > 1))
-                  EasyMove.clear();
-
               bestMove = move;
 
               if (PvNode && !rootNode) // Update pv even in fail-high case
@@ -1127,33 +1117,20 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
                    :     inCheck ? mated_in(ss->ply) : DrawValue[pos.side_to_move()];
     else if (bestMove)
     {
-        int d = depth / ONE_PLY;
 
         // Quiet best move: update killers, history and countermoves
         if (!pos.capture_or_promotion(bestMove))
-        {
-            Value bonus = Value(d * d + 2 * d - 2);
-            update_stats(pos, ss, bestMove, quietsSearched, quietCount, bonus);
-        }
+            update_stats(pos, ss, bestMove, quietsSearched, quietCount, bonus(depth));
 
         // Extra penalty for a quiet TT move in previous ply when it gets refuted
         if ((ss-1)->moveCount == 1 && !pos.captured_piece())
-        {
-            Value penalty = Value(d * d + 4 * d + 1);
-            Square prevSq = to_sq((ss-1)->currentMove);
-            update_cm_stats(ss-1, pos.piece_on(prevSq), prevSq, -penalty);
-        }
+            update_cm_stats(ss-1, pos.piece_on(prevSq), prevSq, penalty(depth));
     }
     // Bonus for prior countermove that caused the fail low
     else if (    depth >= 3 * ONE_PLY
              && !pos.captured_piece()
              && is_ok((ss-1)->currentMove))
-    {
-        int d = depth / ONE_PLY;
-        Value bonus = Value(d * d + 2 * d - 2);
-        Square prevSq = to_sq((ss-1)->currentMove);
-        update_cm_stats(ss-1, pos.piece_on(prevSq), prevSq, bonus);
-    }
+        update_cm_stats(ss-1, pos.piece_on(prevSq), prevSq, bonus(depth));
 
     tte->save(posKey, value_to_tt(bestValue, ss->ply),
               bestValue >= beta ? BOUND_LOWER :
@@ -1167,8 +1144,7 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
 
 
   // qsearch() is the quiescence search function, which is called by the main
-  // search function when the remaining depth is zero (or, to be more precise,
-  // less than ONE_PLY).
+  // search function with depth zero, or recursively with depth less than ONE_PLY.
 
   template <NodeType NT, bool InCheck>
   Value qsearch(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth) {
@@ -1201,7 +1177,7 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
     ss->ply = (ss-1)->ply + 1;
 
     // Check for an instant draw or if the maximum ply has been reached
-    if (pos.is_draw() || ss->ply >= MAX_PLY)
+    if (pos.is_draw(ss->ply) || ss->ply >= MAX_PLY)
         return ss->ply >= MAX_PLY && !InCheck ? evaluate(pos)
                                               : DrawValue[pos.side_to_move()];
 
@@ -1596,7 +1572,7 @@ bool RootMove::extract_ponder_from_tt(Position& pos) {
     if (!pv[0])
         return false;
 
-    pos.do_move(pv[0], st, pos.gives_check(pv[0]));
+    pos.do_move(pv[0], st);
     TTEntry* tte = TT.probe(pos.key(), ttHit);
 
     if (ttHit)