]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/search.cpp
Move beta counter variables to the per-thread data
[stockfish] / src / search.cpp
index 21aa4f92069dbcbbf7997b73364b641444fc9ed2..ba5ad365af2f1caffb95fa56caa9004ec1520dc5 100644 (file)
@@ -1,7 +1,7 @@
 /*
   Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
   Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
-  Copyright (C) 2008 Marco Costalba
+  Copyright (C) 2008-2009 Marco Costalba
 
   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
   it under the terms of the GNU General Public License as published by
@@ -23,6 +23,7 @@
 ////
 
 #include <cassert>
+#include <cstring>
 #include <fstream>
 #include <iostream>
 #include <sstream>
@@ -71,7 +72,8 @@ namespace {
   // Apart for the first one that has its score, following moves
   // normally have score -VALUE_INFINITE, so are ordered according
   // to the number of beta cutoffs occurred under their subtree during
-  // the last iteration.
+  // the last iteration. The counters are per thread variables to avoid
+  // concurrent accessing under SMP case.
 
   struct BetaCounterType {
 
@@ -79,8 +81,6 @@ namespace {
     void clear();
     void add(Color us, Depth d, int threadID);
     void read(Color us, int64_t& our, int64_t& their);
-
-    int64_t hits[THREAD_MAX][2];
   };
 
 
@@ -128,18 +128,17 @@ namespace {
   };
 
 
-  /// Constants and variables
+  /// Constants and variables initialized from UCI options
 
   // Minimum number of full depth (i.e. non-reduced) moves at PV and non-PV
-  // nodes:
-  int LMRPVMoves = 15;
-  int LMRNonPVMoves = 4;
+  // nodes
+  int LMRPVMoves, LMRNonPVMoves;
 
-  // Depth limit for use of dynamic threat detection:
-  Depth ThreatDepth = 5*OnePly;
+  // Depth limit for use of dynamic threat detection
+  Depth ThreatDepth;
 
-  // Depth limit for selective search:
-  Depth SelectiveDepth = 7*OnePly;
+  // Depth limit for selective search
+  const Depth SelectiveDepth = 7*OnePly;
 
   // Use internal iterative deepening?
   const bool UseIIDAtPVNodes = true;
@@ -176,33 +175,34 @@ namespace {
   const bool PruneBlockingMoves = false;
 
   // Use futility pruning?
-  bool UseQSearchFutilityPruning = true;
-  bool UseFutilityPruning = true;
+  bool UseQSearchFutilityPruning, UseFutilityPruning;
 
   // Margins for futility pruning in the quiescence search, and at frontier
   // and near frontier nodes
-  Value FutilityMarginQS = Value(0x80);
-  Value FutilityMargins[6] = { Value(0x100), Value(0x200), Value(0x250),
-                               Value(0x2A0), Value(0x340), Value(0x3A0) };
+  const Value FutilityMarginQS = Value(0x80);
+
+   // Remaining depth:                  1 ply         1.5 ply       2 ply         2.5 ply       3 ply         3.5 ply
+   const Value FutilityMargins[12] = { Value(0x100), Value(0x120), Value(0x200), Value(0x220), Value(0x250), Value(0x270),
+  //                                   4 ply         4.5 ply       5 ply         5.5 ply       6 ply         6.5 ply
+                                      Value(0x2A0), Value(0x2C0), Value(0x340), Value(0x360), Value(0x3A0), Value(0x3C0) };
+   // Razoring
+   const Depth RazorDepth = 4*OnePly;
+
+  // Remaining depth:                 1 ply         1.5 ply       2 ply         2.5 ply       3 ply         3.5 ply
+  const Value RazorMargins[6]     = { Value(0x180), Value(0x300), Value(0x300), Value(0x3C0), Value(0x3C0), Value(0x3C0) };
 
-  // Razoring
-  const bool RazorAtDepthOne = false;
-  Depth RazorDepth = 4*OnePly;
-  Value RazorMargin = Value(0x300);
+  // Remaining depth:                 1 ply         1.5 ply       2 ply         2.5 ply       3 ply         3.5 ply
+   const Value RazorApprMargins[6] = { Value(0x520), Value(0x300), Value(0x300), Value(0x300), Value(0x300), Value(0x300) };
 
   // Last seconds noise filtering (LSN)
-  bool UseLSNFiltering = false;
+  bool UseLSNFiltering;
   bool looseOnTime = false;
-  int LSNTime = 4 * 1000; // In milliseconds
-  Value LSNValue = Value(0x200);
+  int LSNTime; // In milliseconds
+  Value LSNValue;
 
-  // Extensions.  Array index 0 is used at non-PV nodes, index 1 at PV nodes.
-  Depth CheckExtension[2] = {OnePly, OnePly};
-  Depth SingleReplyExtension[2] = {OnePly / 2, OnePly / 2};
-  Depth PawnPushTo7thExtension[2] = {OnePly / 2, OnePly / 2};
-  Depth PassedPawnExtension[2] = {Depth(0), Depth(0)};
-  Depth PawnEndgameExtension[2] = {OnePly, OnePly};
-  Depth MateThreatExtension[2] = {Depth(0), Depth(0)};
+  // Extensions. Array index 0 is used at non-PV nodes, index 1 at PV nodes.
+  Depth CheckExtension[2], SingleReplyExtension[2], PawnPushTo7thExtension[2];
+  Depth PassedPawnExtension[2], PawnEndgameExtension[2], MateThreatExtension[2];
 
   // Search depth at iteration 1
   const Depth InitialDepth = OnePly /*+ OnePly/2*/;
@@ -220,7 +220,7 @@ namespace {
   int BestMoveChangesByIteration[PLY_MAX_PLUS_2];
 
   // MultiPV mode
-  int MultiPV = 1;
+  int MultiPV;
 
   // Time managment variables
   int SearchStartTime;
@@ -240,15 +240,15 @@ namespace {
   int ExactMaxTime;
 
   // Show current line?
-  bool ShowCurrentLine = false;
+  bool ShowCurrentLine;
 
   // Log file
-  bool UseLogFile = false;
+  bool UseLogFile;
   std::ofstream LogFile;
 
   // MP related variables
-  Depth MinimumSplitDepth = 4*OnePly;
-  int MaxThreadsPerSplitPoint = 4;
+  Depth MinimumSplitDepth;
+  int MaxThreadsPerSplitPoint;
   Thread Threads[THREAD_MAX];
   Lock MPLock;
   bool AllThreadsShouldExit = false;
@@ -320,7 +320,7 @@ namespace {
 ////
 
 // The main transposition table
-TranspositionTable TT = TranspositionTable(TTDefaultSize);
+TranspositionTable TT;
 
 
 // Number of active threads:
@@ -358,10 +358,11 @@ void SearchStack::initKillers() {
 ////
 
 /// think() is the external interface to Stockfish's search, and is called when
-/// the program receives the UCI 'go' command.  It initializes various
-/// search-related global variables, and calls root_search()
+/// the program receives the UCI 'go' command. It initializes various
+/// search-related global variables, and calls root_search(). It returns false
+/// when a quit command is received during the search.
 
-void think(const Position &pos, bool infinite, bool ponder, int side_to_move,
+bool think(const Position &pos, bool infinite, bool ponder, int side_to_move,
            int time[], int increment[], int movesToGo, int maxDepth,
            int maxNodes, int maxTime, Move searchMoves[]) {
 
@@ -370,15 +371,13 @@ void think(const Position &pos, bool infinite, bool ponder, int side_to_move,
   {
       Move bookMove;
       if (get_option_value_string("Book File") != OpeningBook.file_name())
-      {
-          OpeningBook.close();
           OpeningBook.open("book.bin");
-      }
+
       bookMove = OpeningBook.get_move(pos);
       if (bookMove != MOVE_NONE)
       {
           std::cout << "bestmove " << bookMove << std::endl;
-          return;
+          return true;
       }
   }
 
@@ -431,7 +430,6 @@ void think(const Position &pos, bool infinite, bool ponder, int side_to_move,
   LMRPVMoves     = get_option_value_int("Full Depth Moves (PV nodes)") + 1;
   LMRNonPVMoves  = get_option_value_int("Full Depth Moves (non-PV nodes)") + 1;
   ThreatDepth    = get_option_value_int("Threat Depth") * OnePly;
-  SelectiveDepth = get_option_value_int("Selective Plies") * OnePly;
 
   Chess960 = get_option_value_bool("UCI_Chess960");
   ShowCurrentLine = get_option_value_bool("UCI_ShowCurrLine");
@@ -442,14 +440,6 @@ void think(const Position &pos, bool infinite, bool ponder, int side_to_move,
   UseQSearchFutilityPruning = get_option_value_bool("Futility Pruning (Quiescence Search)");
   UseFutilityPruning = get_option_value_bool("Futility Pruning (Main Search)");
 
-  FutilityMarginQS = value_from_centipawns(get_option_value_int("Futility Margin (Quiescence Search)"));
-  int fmScale = get_option_value_int("Futility Margin Scale Factor (Main Search)");
-  for (int i = 0; i < 6; i++)
-      FutilityMargins[i] = (FutilityMargins[i] * fmScale) / 100;
-
-  RazorDepth = (get_option_value_int("Maximum Razoring Depth") + 1) * OnePly;
-  RazorMargin = value_from_centipawns(get_option_value_int("Razoring Margin"));
-
   UseLSNFiltering = get_option_value_bool("LSN filtering");
   LSNTime = get_option_value_int("LSN Time Margin (sec)") * 1000;
   LSNValue = value_from_centipawns(get_option_value_int("LSN Value Margin"));
@@ -551,14 +541,8 @@ void think(const Position &pos, bool infinite, bool ponder, int side_to_move,
   if (UseLogFile)
       LogFile.close();
 
-  if (Quit)
-  {
-      OpeningBook.close();
-      stop_threads();
-      quit_eval();
-      exit(0);
-  }
   Idle = true;
+  return !Quit;
 }
 
 
@@ -905,6 +889,10 @@ namespace {
 
         if (i < MultiPV)
         {
+            // Aspiration window is disabled in multi-pv case
+            if (MultiPV > 1)
+                alpha = -VALUE_INFINITE;
+
             value = -search_pv(pos, ss, -beta, -alpha, newDepth, 1, 0);
             // If the value has dropped a lot compared to the last iteration,
             // set the boolean variable Problem to true. This variable is used
@@ -1063,7 +1051,7 @@ namespace {
 
     // Transposition table lookup. At PV nodes, we don't use the TT for
     // pruning, but only for move ordering.
-    const TTEntry* tte = TT.retrieve(pos);
+    const TTEntry* tte = TT.retrieve(pos.get_key());
     Move ttMove = (tte ? tte->move() : MOVE_NONE);
 
     // Go with internal iterative deepening if we don't have a TT move
@@ -1196,7 +1184,7 @@ namespace {
         return bestValue;
 
     if (bestValue <= oldAlpha)
-        TT.store(pos, value_to_tt(bestValue, ply), depth, MOVE_NONE, VALUE_TYPE_UPPER);
+        TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), VALUE_TYPE_UPPER, depth, MOVE_NONE);
 
     else if (bestValue >= beta)
     {
@@ -1207,10 +1195,10 @@ namespace {
             update_history(pos, m, depth, movesSearched, moveCount);
             update_killers(m, ss[ply]);
         }
-        TT.store(pos, value_to_tt(bestValue, ply), depth, m, VALUE_TYPE_LOWER);
+        TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), VALUE_TYPE_LOWER, depth, m);
     }
     else
-        TT.store(pos, value_to_tt(bestValue, ply), depth, ss[ply].pv[ply], VALUE_TYPE_EXACT);
+        TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), VALUE_TYPE_EXACT, depth, ss[ply].pv[ply]);
 
     return bestValue;
   }
@@ -1252,7 +1240,7 @@ namespace {
         return beta - 1;
 
     // Transposition table lookup
-    const TTEntry* tte = TT.retrieve(pos);
+    const TTEntry* tte = TT.retrieve(pos.get_key());
     Move ttMove = (tte ? tte->move() : MOVE_NONE);
 
     if (tte && ok_to_use_TT(tte, depth, beta, ply))
@@ -1315,17 +1303,15 @@ namespace {
     }
     // Null move search not allowed, try razoring
     else if (   !value_is_mate(beta)
-             && approximateEval < beta - RazorMargin
              && depth < RazorDepth
-             && (RazorAtDepthOne || depth > OnePly)
+             && approximateEval < beta - RazorApprMargins[int(depth) - 2]
+             && ss[ply - 1].currentMove != MOVE_NULL
              && ttMove == MOVE_NONE
              && !pos.has_pawn_on_7th(pos.side_to_move()))
     {
         Value v = qsearch(pos, ss, beta-1, beta, Depth(0), ply, threadID);
-        if (   (v < beta - RazorMargin - RazorMargin / 4)
-            || (depth <= 2*OnePly && v < beta - RazorMargin)
-            || (depth <=   OnePly && v < beta - RazorMargin / 2))
-            return v;
+        if (v < beta - RazorMargins[int(depth) - 2])
+          return v;
     }
 
     // Go with internal iterative deepening if we don't have a TT move
@@ -1380,12 +1366,11 @@ namespace {
               continue;
 
           // Value based pruning
-          if (depth < 7 * OnePly && approximateEval < beta)
+          if (approximateEval < beta)
           {
               if (futilityValue == VALUE_NONE)
                   futilityValue =  evaluate(pos, ei, threadID)
-                                 + FutilityMargins[int(depth)/2 - 1]
-                                 + 32 * (depth & 1);
+                                 + FutilityMargins[int(depth) - 2];
 
               if (futilityValue < beta)
               {
@@ -1460,7 +1445,7 @@ namespace {
         return bestValue;
 
     if (bestValue < beta)
-        TT.store(pos, value_to_tt(bestValue, ply), depth, MOVE_NONE, VALUE_TYPE_UPPER);
+        TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), VALUE_TYPE_UPPER, depth, MOVE_NONE);
     else
     {
         BetaCounter.add(pos.side_to_move(), depth, threadID);
@@ -1470,7 +1455,7 @@ namespace {
             update_history(pos, m, depth, movesSearched, moveCount);
             update_killers(m, ss[ply]);
         }
-        TT.store(pos, value_to_tt(bestValue, ply), depth, m, VALUE_TYPE_LOWER);
+        TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), VALUE_TYPE_LOWER, depth, m);
     }
 
     assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < VALUE_INFINITE);
@@ -1508,7 +1493,7 @@ namespace {
     bool pvNode = (beta - alpha != 1);
     if (!pvNode)
     {
-        tte = TT.retrieve(pos);
+        tte = TT.retrieve(pos.get_key());
         if (tte && ok_to_use_TT(tte, depth, beta, ply))
         {
             assert(tte->type() != VALUE_TYPE_EVAL);
@@ -1516,6 +1501,7 @@ namespace {
             return value_from_tt(tte->value(), ply);
         }
     }
+    Move ttMove = (tte ? tte->move() : MOVE_NONE);
 
     // Evaluate the position statically
     EvalInfo ei;
@@ -1548,7 +1534,7 @@ namespace {
     {
         // Store the score to avoid a future costly evaluation() call
         if (!isCheck && !tte && ei.futilityMargin == 0)
-            TT.store(pos, value_to_tt(bestValue, ply), Depth(-127*OnePly), MOVE_NONE, VALUE_TYPE_EVAL);
+            TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), VALUE_TYPE_EVAL, Depth(-127*OnePly), MOVE_NONE);
 
         return bestValue;
     }
@@ -1559,7 +1545,7 @@ namespace {
     // Initialize a MovePicker object for the current position, and prepare
     // to search the moves.  Because the depth is <= 0 here, only captures,
     // queen promotions and checks (only if depth == 0) will be generated.
-    MovePicker mp = MovePicker(pos, pvNode, MOVE_NONE, EmptySearchStack, depth);
+    MovePicker mp = MovePicker(pos, pvNode, ttMove, EmptySearchStack, depth);
     Move move;
     int moveCount = 0;
     Bitboard dcCandidates = mp.discovered_check_candidates();
@@ -1636,22 +1622,20 @@ namespace {
     assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < VALUE_INFINITE);
 
     // Update transposition table
+    Move m = ss[ply].pv[ply];
     if (!pvNode)
     {
         Depth d = (depth == Depth(0) ? Depth(0) : Depth(-1));
         if (bestValue < beta)
-            TT.store(pos, value_to_tt(bestValue, ply), d, MOVE_NONE, VALUE_TYPE_UPPER);
+            TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), VALUE_TYPE_UPPER, d, MOVE_NONE);
         else
-            TT.store(pos, value_to_tt(bestValue, ply), d, MOVE_NONE, VALUE_TYPE_LOWER);
+            TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), VALUE_TYPE_LOWER, d, m);
     }
 
     // Update killers only for good check moves
-    Move m = ss[ply].currentMove;
     if (alpha >= beta && ok_to_history(pos, m)) // Only non capture moves are considered
-    {
-        // Wrong to update history when depth is <= 0
         update_killers(m, ss[ply]);
-    }
+
     return bestValue;
   }
 
@@ -1909,13 +1893,13 @@ namespace {
   void BetaCounterType::clear() {
 
     for (int i = 0; i < THREAD_MAX; i++)
-        hits[i][WHITE] = hits[i][BLACK] = 0ULL;
+        Threads[i].betaCutOffs[WHITE] = Threads[i].betaCutOffs[BLACK] = 0ULL;
   }
 
   void BetaCounterType::add(Color us, Depth d, int threadID) {
 
     // Weighted count based on depth
-    hits[threadID][us] += int(d);
+    Threads[threadID].betaCutOffs[us] += unsigned(d);
   }
 
   void BetaCounterType::read(Color us, int64_t& our, int64_t& their) {
@@ -1923,8 +1907,8 @@ namespace {
     our = their = 0UL;
     for (int i = 0; i < THREAD_MAX; i++)
     {
-        our += hits[i][us];
-        their += hits[i][opposite_color(us)];
+        our += Threads[i].betaCutOffs[us];
+        their += Threads[i].betaCutOffs[opposite_color(us)];
     }
   }
 
@@ -1934,7 +1918,7 @@ namespace {
   // Constructor
 
   RootMove::RootMove() {
-    nodes = cumulativeNodes = 0ULL;
+    nodes = cumulativeNodes = ourBeta = theirBeta = 0ULL;
   }
 
   // RootMove::operator<() is the comparison function used when
@@ -1970,22 +1954,20 @@ namespace {
         for (int k = 0; !includeMove && searchMoves[k] != MOVE_NONE; k++)
             includeMove = (searchMoves[k] == mlist[i].move);
 
-        if (includeMove)
-        {
-            // Find a quick score for the move
-            StateInfo st;
-            SearchStack ss[PLY_MAX_PLUS_2];
-
-            moves[count].move = mlist[i].move;
-            moves[count].nodes = 0ULL;
-            pos.do_move(moves[count].move, st);
-            moves[count].score = -qsearch(pos, ss, -VALUE_INFINITE, VALUE_INFINITE,
-                                          Depth(0), 1, 0);
-            pos.undo_move(moves[count].move);
-            moves[count].pv[0] = moves[i].move;
-            moves[count].pv[1] = MOVE_NONE; // FIXME
-            count++;
-        }
+        if (!includeMove)
+            continue;
+
+        // Find a quick score for the move
+        StateInfo st;
+        SearchStack ss[PLY_MAX_PLUS_2];
+
+        moves[count].move = mlist[i].move;
+        pos.do_move(moves[count].move, st);
+        moves[count].score = -qsearch(pos, ss, -VALUE_INFINITE, VALUE_INFINITE, Depth(0), 1, 0);
+        pos.undo_move(moves[count].move);
+        moves[count].pv[0] = moves[count].move;
+        moves[count].pv[1] = MOVE_NONE; // FIXME
+        count++;
     }
     sort();
   }
@@ -2349,7 +2331,7 @@ namespace {
       return false;
 
     // Case 4: Don't prune moves with good history.
-    if (!H.ok_to_prune(pos.piece_on(move_from(m)), m, d))
+    if (!H.ok_to_prune(pos.piece_on(mfrom), mto, d))
         return false;
 
     // Case 5: If the moving piece in the threatened move is a slider, don't
@@ -2396,13 +2378,13 @@ namespace {
   void update_history(const Position& pos, Move m, Depth depth,
                       Move movesSearched[], int moveCount) {
 
-    H.success(pos.piece_on(move_from(m)), m, depth);
+    H.success(pos.piece_on(move_from(m)), move_to(m), depth);
 
     for (int i = 0; i < moveCount - 1; i++)
     {
         assert(m != movesSearched[i]);
         if (ok_to_history(pos, movesSearched[i]))
-            H.failure(pos.piece_on(move_from(movesSearched[i])), movesSearched[i]);
+            H.failure(pos.piece_on(move_from(movesSearched[i])), move_to(movesSearched[i]));
     }
   }
 
@@ -2471,6 +2453,7 @@ namespace {
             AbortSearch = true;
             PonderSearch = false;
             Quit = true;
+            return;
         }
         else if(command == "stop")
         {
@@ -2568,20 +2551,21 @@ namespace {
   // after which the bestmove and pondermove will be printed (in id_loop()).
 
   void wait_for_stop_or_ponderhit() {
+
     std::string command;
 
-    while(true) {
-      if(!std::getline(std::cin, command))
-        command = "quit";
-
-      if(command == "quit") {
-        OpeningBook.close();
-        stop_threads();
-        quit_eval();
-        exit(0);
-      }
-      else if(command == "ponderhit" || command == "stop")
-        break;
+    while (true)
+    {
+        if (!std::getline(std::cin, command))
+            command = "quit";
+
+        if (command == "quit")
+        {
+            Quit = true;
+            break;
+        }
+        else if(command == "ponderhit" || command == "stop")
+            break;
     }
   }