]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/search.cpp
Assorted code style of latest commits
[stockfish] / src / search.cpp
index 893308953804b748d363af2bbbf266fe147e0716..d75606ef02ab06a869c73244af95f64bd01f048a 100644 (file)
@@ -41,7 +41,7 @@ namespace Search {
   LimitsType Limits;
   RootMoveVector RootMoves;
   Position RootPos;
-  Time::point SearchTime;
+  TimePoint SearchTime;
   StateStackPtr SetupStates;
 }
 
@@ -90,13 +90,54 @@ namespace {
     Move best = MOVE_NONE;
   };
 
+  // EasyMoveManager struct is used to detect a so called 'easy move'; when PV is
+  // stable across multiple search iterations we can fast 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 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.gives_check(newPv[0], CheckInfo(pos)));
+          pos.do_move(newPv[1], st[1], pos.gives_check(newPv[1], CheckInfo(pos)));
+          expectedPosKey = pos.key();
+          pos.undo_move(newPv[1]);
+          pos.undo_move(newPv[0]);
+      }
+    }
+
+    int stableCnt;
+    Key expectedPosKey;
+    Move pv[3];
+  };
+
   size_t PVIdx;
   TimeManager TimeMgr;
+  EasyMoveManager EasyMove;
   double BestMoveChanges;
   Value DrawValue[COLOR_NB];
   HistoryStats History;
+  CounterMovesHistoryStats CounterMovesHistory;
   GainsStats Gains;
-  MovesStats Countermoves, Followupmoves;
+  MovesStats Countermoves;
 
   template <NodeType NT, bool SpNode>
   Value search(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, bool cutNode);
@@ -238,10 +279,13 @@ void Search::think() {
       }
 
       for (Thread* th : Threads)
+      {
           th->maxPly = 0;
+          th->notify_one(); // Wake up all the threads
+      }
 
       Threads.timer->run = true;
-      Threads.timer->notify_one(); // Wake up the recurring timer
+      Threads.timer->notify_one(); // Start the recurring timer
 
       id_loop(RootPos); // Let's start searching !
 
@@ -280,6 +324,9 @@ namespace {
     Depth depth;
     Value bestValue, alpha, beta, delta;
 
+    Move easyMove = EasyMove.get(pos.key());
+    EasyMove.clear();
+
     std::memset(ss-2, 0, 5 * sizeof(Stack));
 
     depth = DEPTH_ZERO;
@@ -289,9 +336,9 @@ namespace {
 
     TT.new_search();
     History.clear();
+    CounterMovesHistory.clear();
     Gains.clear();
     Countermoves.clear();
-    Followupmoves.clear();
 
     size_t multiPV = Options["MultiPV"];
     Skill skill(Options["Skill Level"]);
@@ -355,7 +402,7 @@ namespace {
                 // the UI) before a re-search.
                 if (   multiPV == 1
                     && (bestValue <= alpha || bestValue >= beta)
-                    && Time::now() - SearchTime > 3000)
+                    && now() - SearchTime > 3000)
                     sync_cout << UCI::pv(pos, depth, alpha, beta) << sync_endl;
 
                 // In case of failing low/high increase aspiration window and
@@ -386,9 +433,9 @@ namespace {
 
             if (Signals.stop)
                 sync_cout << "info nodes " << RootPos.nodes_searched()
-                          << " time " << Time::now() - SearchTime << sync_endl;
+                          << " time " << now() - SearchTime << sync_endl;
 
-            else if (PVIdx + 1 == multiPV || Time::now() - SearchTime > 3000)
+            else if (PVIdx + 1 == multiPV || now() - SearchTime > 3000)
                 sync_cout << UCI::pv(pos, depth, alpha, beta) << sync_endl;
         }
 
@@ -403,27 +450,44 @@ namespace {
             Signals.stop = true;
 
         // Do we have time for the next iteration? Can we stop searching now?
-        if (Limits.use_time_management() && !Signals.stop && !Signals.stopOnPonderhit)
+        if (Limits.use_time_management())
         {
-            // Take some extra time if the best move has changed
-            if (depth > 4 * ONE_PLY && multiPV == 1)
-                TimeMgr.pv_instability(BestMoveChanges);
-
-            // Stop the search if only one legal move is available or all
-            // of the available time has been used.
-            if (   RootMoves.size() == 1
-                || Time::now() - SearchTime > TimeMgr.available_time())
+            if (!Signals.stop && !Signals.stopOnPonderhit)
             {
-                // If we are allowed to ponder do not stop the search now but
-                // keep pondering until the GUI sends "ponderhit" or "stop".
-                if (Limits.ponder)
-                    Signals.stopOnPonderhit = true;
-                else
-                    Signals.stop = true;
+                // Take some extra time if the best move has changed
+                if (depth > 4 * ONE_PLY && multiPV == 1)
+                    TimeMgr.pv_instability(BestMoveChanges);
+
+                // Stop the search if only one legal move is available or all
+                // of the available time has been used or we matched an easyMove
+                // from the previous search and just did a fast verification.
+                if (   RootMoves.size() == 1
+                    || now() - SearchTime > TimeMgr.available_time()
+                    || (   RootMoves[0].pv[0] == easyMove
+                        && BestMoveChanges < 0.03
+                        && now() - SearchTime > TimeMgr.available_time() / 10))
+                {
+                    // If we are allowed to ponder do not stop the search now but
+                    // keep pondering until the GUI sends "ponderhit" or "stop".
+                    if (Limits.ponder)
+                        Signals.stopOnPonderhit = true;
+                    else
+                        Signals.stop = true;
+                }
             }
+
+            if (RootMoves[0].pv.size() >= 3)
+                EasyMove.update(pos, RootMoves[0].pv);
+            else
+                EasyMove.clear();
         }
     }
 
+    // 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 || now() - SearchTime < TimeMgr.available_time())
+        EasyMove.clear();
+
     // 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(),
@@ -520,7 +584,7 @@ namespace {
     ss->ttMove = ttMove = RootNode ? RootMoves[PVIdx].pv[0] : ttHit ? tte->move() : MOVE_NONE;
     ttValue = ttHit ? value_from_tt(tte->value(), ss->ply) : VALUE_NONE;
 
-    // At non-PV nodes we check for a fail high/low. We don't probe at PV nodes
+    // At non-PV nodes we check for a fail high/low. We don't prune at PV nodes
     if (  !PvNode
         && ttHit
         && tte->depth() >= depth
@@ -530,7 +594,7 @@ namespace {
     {
         ss->currentMove = ttMove; // Can be MOVE_NONE
 
-        // If ttMove is quiet, update killers, history, counter move and followup move on TT hit
+        // If ttMove is quiet, update killers, history, counter move on TT hit
         if (ttValue >= beta && ttMove && !pos.capture_or_promotion(ttMove) && !inCheck)
             update_stats(pos, ss, ttMove, depth, nullptr, 0);
 
@@ -687,7 +751,7 @@ namespace {
         assert((ss-1)->currentMove != MOVE_NONE);
         assert((ss-1)->currentMove != MOVE_NULL);
 
-        MovePicker mp(pos, ttMove, History, pos.captured_piece_type());
+        MovePicker mp(pos, ttMove, History, CounterMovesHistory, pos.captured_piece_type());
         CheckInfo ci(pos);
 
         while ((move = mp.next_move<false>()) != MOVE_NONE)
@@ -722,11 +786,7 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
     Move countermoves[] = { Countermoves[pos.piece_on(prevMoveSq)][prevMoveSq].first,
                             Countermoves[pos.piece_on(prevMoveSq)][prevMoveSq].second };
 
-    Square prevOwnMoveSq = to_sq((ss-2)->currentMove);
-    Move followupmoves[] = { Followupmoves[pos.piece_on(prevOwnMoveSq)][prevOwnMoveSq].first,
-                             Followupmoves[pos.piece_on(prevOwnMoveSq)][prevOwnMoveSq].second };
-
-    MovePicker mp(pos, ttMove, depth, History, countermoves, followupmoves, ss);
+    MovePicker mp(pos, ttMove, depth, History, CounterMovesHistory, countermoves, ss);
     CheckInfo ci(pos);
     value = bestValue; // Workaround a bogus 'uninitialized' warning under gcc
     improving =   ss->staticEval >= (ss-2)->staticEval
@@ -765,7 +825,7 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
               continue;
 
           moveCount = ++splitPoint->moveCount;
-          splitPoint->mutex.unlock();
+          splitPoint->spinlock.release();
       }
       else
           ++moveCount;
@@ -774,7 +834,7 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
       {
           Signals.firstRootMove = (moveCount == 1);
 
-          if (thisThread == Threads.main() && Time::now() - SearchTime > 3000)
+          if (thisThread == Threads.main() && now() - SearchTime > 3000)
               sync_cout << "info depth " << depth / ONE_PLY
                         << " currmove " << UCI::move(move, pos.is_chess960())
                         << " currmovenumber " << moveCount + PVIdx << sync_endl;
@@ -834,7 +894,7 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
               && moveCount >= FutilityMoveCounts[improving][depth])
           {
               if (SpNode)
-                  splitPoint->mutex.lock();
+                  splitPoint->spinlock.acquire();
 
               continue;
           }
@@ -853,7 +913,7 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
 
                   if (SpNode)
                   {
-                      splitPoint->mutex.lock();
+                      splitPoint->spinlock.acquire();
                       if (bestValue > splitPoint->bestValue)
                           splitPoint->bestValue = bestValue;
                   }
@@ -865,7 +925,7 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
           if (predictedDepth < 4 * ONE_PLY && pos.see_sign(move) < VALUE_ZERO)
           {
               if (SpNode)
-                  splitPoint->mutex.lock();
+                  splitPoint->spinlock.acquire();
 
               continue;
           }
@@ -899,7 +959,10 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
           ss->reduction = reduction<PvNode>(improving, depth, moveCount);
 
           if (   (!PvNode && cutNode)
-              ||  History[pos.piece_on(to_sq(move))][to_sq(move)] < VALUE_ZERO)
+              ||  History[pos.piece_on(to_sq(move))][to_sq(move)] < VALUE_ZERO
+              || (  History[pos.piece_on(to_sq(move))][to_sq(move)]
+                  + CounterMovesHistory[pos.piece_on(prevMoveSq)][prevMoveSq]
+                                       [pos.piece_on(to_sq(move))][to_sq(move)] < VALUE_ZERO))
               ss->reduction += ONE_PLY;
 
           if (move == countermoves[0] || move == countermoves[1])
@@ -965,7 +1028,7 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
       // Step 18. Check for new best move
       if (SpNode)
       {
-          splitPoint->mutex.lock();
+          splitPoint->spinlock.acquire();
           bestValue = splitPoint->bestValue;
           alpha = splitPoint->alpha;
       }
@@ -1010,6 +1073,12 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
 
           if (value > alpha)
           {
+              // If there is an easy move for this position, clear it if unstable
+              if (    PvNode
+                  &&  EasyMove.get(pos.key())
+                  && (move != EasyMove.get(pos.key()) || moveCount > 1))
+                  EasyMove.clear();
+
               bestMove = SpNode ? splitPoint->bestMove = move : move;
 
               if (PvNode && !RootNode) // Update pv even in fail-high case
@@ -1071,7 +1140,7 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
         bestValue = excludedMove ? alpha
                    :     inCheck ? mated_in(ss->ply) : DrawValue[pos.side_to_move()];
 
-    // Quiet best move: update killers, history, countermoves and followupmoves
+    // Quiet best move: update killers, history and countermoves
     else if (bestValue >= beta && !pos.capture_or_promotion(bestMove) && !inCheck)
         update_stats(pos, ss, bestMove, depth, quietsSearched, quietCount - 1);
 
@@ -1192,7 +1261,7 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode 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, History, to_sq((ss-1)->currentMove));
+    MovePicker mp(pos, ttMove, depth, History, CounterMovesHistory, to_sq((ss-1)->currentMove));
     CheckInfo ci(pos);
 
     // Loop through the moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
@@ -1331,7 +1400,7 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
     *pv = MOVE_NONE;
   }
 
-  // update_stats() updates killers, history, countermoves and followupmoves stats after a fail-high
+  // update_stats() updates killers, history and countermoves stats after a fail-high
   // of a quiet move.
 
   void update_stats(const Position& pos, Stack* ss, Move move, Depth depth, Move* quiets, int quietsCnt) {
@@ -1342,27 +1411,34 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
         ss->killers[0] = move;
     }
 
-    // Increase history value of the cut-off move and decrease all the other
-    // played quiet moves.
     Value bonus = Value((depth / ONE_PLY) * (depth / ONE_PLY));
+
+    Square prevSq = to_sq((ss-1)->currentMove);
+    HistoryStats& cmh = CounterMovesHistory[pos.piece_on(prevSq)][prevSq];
+
     History.update(pos.moved_piece(move), to_sq(move), bonus);
 
-    for (int i = 0; i < quietsCnt; ++i)
+    if (is_ok((ss-1)->currentMove))
     {
-        Move m = quiets[i];
-        History.update(pos.moved_piece(m), to_sq(m), -bonus);
+        Countermoves.update(pos.piece_on(prevSq), prevSq, move);
+        cmh.update(pos.moved_piece(move), to_sq(move), bonus);
     }
 
-    if (is_ok((ss-1)->currentMove))
+    // Decrease all the other played quiet moves
+    for (int i = 0; i < quietsCnt; ++i)
     {
-        Square prevMoveSq = to_sq((ss-1)->currentMove);
-        Countermoves.update(pos.piece_on(prevMoveSq), prevMoveSq, move);
+        History.update(pos.moved_piece(quiets[i]), to_sq(quiets[i]), -bonus);
+
+        if (is_ok((ss-1)->currentMove))
+            cmh.update(pos.moved_piece(quiets[i]), to_sq(quiets[i]), -bonus);
     }
 
+    // Extra penalty for TT move in previous ply when it gets refuted
     if (is_ok((ss-2)->currentMove) && (ss-1)->currentMove == (ss-1)->ttMove)
     {
-        Square prevOwnMoveSq = to_sq((ss-2)->currentMove);
-        Followupmoves.update(pos.piece_on(prevOwnMoveSq), prevOwnMoveSq, move);
+        Square prevPrevSq = to_sq((ss-2)->currentMove);
+        HistoryStats& ttMoveCmh = CounterMovesHistory[pos.piece_on(prevPrevSq)][prevPrevSq];
+        ttMoveCmh.update(pos.piece_on(prevSq), prevSq, -bonus - 2 * depth / ONE_PLY - 1);
     }
   }
 
@@ -1373,7 +1449,7 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
   Move Skill::pick_best(size_t multiPV) {
 
     // PRNG sequence should be non-deterministic, so we seed it with the time at init
-    static PRNG rng(Time::now());
+    static PRNG rng(now());
 
     // RootMoves are already sorted by score in descending order
     int variance = std::min(RootMoves[0].score - RootMoves[multiPV - 1].score, PawnValueMg);
@@ -1407,7 +1483,7 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
 string UCI::pv(const Position& pos, Depth depth, Value alpha, Value beta) {
 
   std::stringstream ss;
-  Time::point elapsed = Time::now() - SearchTime + 1;
+  TimePoint elapsed = now() - SearchTime + 1;
   size_t multiPV = std::min((size_t)Options["MultiPV"], RootMoves.size());
   int selDepth = 0;
 
@@ -1521,18 +1597,17 @@ void Thread::idle_loop() {
 
   assert(!this_sp || (this_sp->master == this && searching));
 
-  while (!exit)
+  while (!exit && !(this_sp && this_sp->slavesMask.none()))
   {
       // If this thread has been assigned work, launch a search
       while (searching)
       {
-          Threads.mutex.lock();
+          spinlock.acquire();
 
           assert(activeSplitPoint);
-
           SplitPoint* sp = activeSplitPoint;
 
-          Threads.mutex.unlock();
+          spinlock.release();
 
           Stack stack[MAX_PLY+4], *ss = stack+2; // To allow referencing (ss-2) and (ss+2)
           Position pos(*sp->pos, this);
@@ -1540,7 +1615,7 @@ void Thread::idle_loop() {
           std::memcpy(ss-2, sp->ss-2, 5 * sizeof(Stack));
           ss->splitPoint = sp;
 
-          sp->mutex.lock();
+          sp->spinlock.acquire();
 
           assert(activePosition == nullptr);
 
@@ -1566,19 +1641,10 @@ void Thread::idle_loop() {
           sp->allSlavesSearching = false;
           sp->nodes += pos.nodes_searched();
 
-          // Wake up the master thread so to allow it to return from the idle
-          // loop in case we are the last slave of the split point.
-          if (this != sp->master && sp->slavesMask.none())
-          {
-              assert(!sp->master->searching);
-
-              sp->master->notify_one();
-          }
-
           // After releasing the lock we can't access any SplitPoint related data
           // in a safe way because it could have been released under our feet by
           // the sp master.
-          sp->mutex.unlock();
+          sp->spinlock.release();
 
           // Try to late join to another split point if none of its slaves has
           // already finished.
@@ -1593,7 +1659,7 @@ void Thread::idle_loop() {
               if (   sp
                   && sp->allSlavesSearching
                   && sp->slavesMask.count() < MAX_SLAVES_PER_SPLITPOINT
-                  && available_to(th))
+                  && can_join(sp))
               {
                   assert(this != th);
                   assert(!(this_sp && this_sp->slavesMask.none()));
@@ -1618,37 +1684,38 @@ void Thread::idle_loop() {
               sp = bestSp;
 
               // Recheck the conditions under lock protection
-              Threads.mutex.lock();
-              sp->mutex.lock();
+              sp->spinlock.acquire();
 
               if (   sp->allSlavesSearching
-                  && sp->slavesMask.count() < MAX_SLAVES_PER_SPLITPOINT
-                  && available_to(sp->master))
+                  && sp->slavesMask.count() < MAX_SLAVES_PER_SPLITPOINT)
               {
-                  sp->slavesMask.set(idx);
-                  activeSplitPoint = sp;
-                  searching = true;
+                  spinlock.acquire();
+
+                  if (can_join(sp))
+                  {
+                      sp->slavesMask.set(idx);
+                      activeSplitPoint = sp;
+                      searching = true;
+                  }
+
+                  spinlock.release();
               }
 
-              sp->mutex.unlock();
-              Threads.mutex.unlock();
+              sp->spinlock.release();
           }
       }
 
-      // Avoid races with notify_one() fired from last slave of the split point
-      std::unique_lock<std::mutex> lk(mutex);
-
-      // If we are master and all slaves have finished then exit idle_loop
-      if (this_sp && this_sp->slavesMask.none())
+      // If search is finished then sleep, otherwise just yield
+      if (!Threads.main()->thinking)
       {
-          assert(!searching);
-          break;
-      }
+          assert(!this_sp);
 
-      // If we are not searching, wait for a condition to be signaled instead of
-      // wasting CPU time polling for work.
-      if (!searching && !exit)
-          sleepCondition.wait(lk);
+          std::unique_lock<Mutex> lk(mutex);
+          while (!exit && !Threads.main()->thinking)
+              sleepCondition.wait(lk);
+      }
+      else
+          std::this_thread::yield(); // Wait for a new job or for our slaves to finish
   }
 }
 
@@ -1659,12 +1726,12 @@ void Thread::idle_loop() {
 
 void check_time() {
 
-  static Time::point lastInfoTime = Time::now();
-  Time::point elapsed = Time::now() - SearchTime;
+  static TimePoint lastInfoTime = now();
+  TimePoint elapsed = now() - SearchTime;
 
-  if (Time::now() - lastInfoTime >= 1000)
+  if (now() - lastInfoTime >= 1000)
   {
-      lastInfoTime = Time::now();
+      lastInfoTime = now();
       dbg_print();
   }
 
@@ -1687,18 +1754,17 @@ void check_time() {
 
   else if (Limits.nodes)
   {
-      Threads.mutex.lock();
-
       int64_t nodes = RootPos.nodes_searched();
 
       // Loop across all split points and sum accumulated SplitPoint nodes plus
       // all the currently active positions nodes.
+      // FIXME: Racy...
       for (Thread* th : Threads)
           for (size_t i = 0; i < th->splitPointsSize; ++i)
           {
               SplitPoint& sp = th->splitPoints[i];
 
-              sp.mutex.lock();
+              sp.spinlock.acquire();
 
               nodes += sp.nodes;
 
@@ -1706,11 +1772,9 @@ void check_time() {
                   if (sp.slavesMask.test(idx) && Threads[idx]->activePosition)
                       nodes += Threads[idx]->activePosition->nodes_searched();
 
-              sp.mutex.unlock();
+              sp.spinlock.release();
           }
 
-      Threads.mutex.unlock();
-
       if (nodes >= Limits.nodes)
           Signals.stop = true;
   }