]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/search.cpp
Try hard to retrieve a ponder move
[stockfish] / src / search.cpp
index 5b22b8e93730ec7bcce5c6e62cb18e2051c2bba6..da306a1a6150a487b3f6a734375e12023fd55862 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) 2008-2014 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2008-2015 Marco Costalba, Joona Kiiski, 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
 #include <algorithm>
 #include <cassert>
 #include <cmath>
-#include <cstring>
+#include <cstring>   // For std::memset
 #include <iostream>
 #include <sstream>
 
 #include "evaluate.h"
+#include "misc.h"
 #include "movegen.h"
 #include "movepick.h"
-#include "rkiss.h"
 #include "search.h"
 #include "timeman.h"
 #include "thread.h"
@@ -179,7 +179,7 @@ uint64_t Search::perft(Position& pos, Depth depth) {
           pos.undo_move(*it);
       }
       if (Root)
-          sync_cout << UCI::format_move(*it, pos.is_chess960()) << ": " << cnt << sync_endl;
+          sync_cout << UCI::move(*it, pos.is_chess960()) << ": " << cnt << sync_endl;
   }
   return nodes;
 }
@@ -193,7 +193,7 @@ template uint64_t Search::perft<true>(Position& pos, Depth depth);
 
 void Search::think() {
 
-  TimeMgr.init(Limits, RootPos.game_ply(), RootPos.side_to_move());
+  TimeMgr.init(Limits, RootPos.side_to_move(), RootPos.game_ply());
 
   int contempt = Options["Contempt"] * PawnValueEg / 100; // From centipawns
   DrawValue[ RootPos.side_to_move()] = VALUE_DRAW - Value(contempt);
@@ -216,7 +216,7 @@ void Search::think() {
   {
       RootMoves.push_back(MOVE_NONE);
       sync_cout << "info depth 0 score "
-                << UCI::format_value(RootPos.checkers() ? -VALUE_MATE : VALUE_DRAW)
+                << UCI::value(RootPos.checkers() ? -VALUE_MATE : VALUE_DRAW)
                 << sync_endl;
   }
   else
@@ -274,10 +274,10 @@ void Search::think() {
       RootPos.this_thread()->wait_for(Signals.stop);
   }
 
-  sync_cout << "bestmove " << UCI::format_move(RootMoves[0].pv[0], RootPos.is_chess960());
+  sync_cout << "bestmove " << UCI::move(RootMoves[0].pv[0], RootPos.is_chess960());
 
-  if (RootMoves[0].pv.size() > 1)
-      std::cout << " ponder " << UCI::format_move(RootMoves[0].pv[1], RootPos.is_chess960());
+  if (RootMoves[0].pv.size() > 1 || RootMoves[0].extract_ponder_from_tt(RootPos))
+      std::cout << " ponder " << UCI::move(RootMoves[0].pv[1], RootPos.is_chess960());
 
   std::cout << sync_endl;
 }
@@ -365,7 +365,8 @@ namespace {
 
                 // When failing high/low give some update (without cluttering
                 // the UI) before a re-search.
-                if (  (bestValue <= alpha || bestValue >= beta)
+                if (   multiPV == 1
+                    && (bestValue <= alpha || bestValue >= beta)
                     && Time::now() - SearchTime > 3000)
                     sync_cout << uci_pv(pos, depth, alpha, beta) << sync_endl;
 
@@ -457,13 +458,13 @@ namespace {
 
     Move pv[MAX_PLY+1], quietsSearched[64];
     StateInfo st;
-    const TTEntry *tte;
+    TTEntry* tte;
     SplitPoint* splitPoint;
     Key posKey;
     Move ttMove, move, excludedMove, bestMove;
     Depth extension, newDepth, predictedDepth;
     Value bestValue, value, ttValue, eval, nullValue, futilityValue;
-    bool inCheck, givesCheck, singularExtensionNode, improving;
+    bool ttHit, inCheck, givesCheck, singularExtensionNode, improving;
     bool captureOrPromotion, dangerous, doFullDepthSearch;
     int moveCount, quietCount;
 
@@ -477,6 +478,7 @@ namespace {
         bestMove   = splitPoint->bestMove;
         bestValue  = splitPoint->bestValue;
         tte = NULL;
+        ttHit = false;
         ttMove = excludedMove = MOVE_NONE;
         ttValue = VALUE_NONE;
 
@@ -514,7 +516,7 @@ namespace {
     assert(0 <= ss->ply && ss->ply < MAX_PLY);
 
     ss->currentMove = ss->ttMove = (ss+1)->excludedMove = bestMove = MOVE_NONE;
-    (ss+1)->skipNullMove = false; (ss+1)->reduction = DEPTH_ZERO;
+    (ss+1)->skipEarlyPruning = false; (ss+1)->reduction = DEPTH_ZERO;
     (ss+2)->killers[0] = (ss+2)->killers[1] = MOVE_NONE;
 
     // Step 4. Transposition table lookup
@@ -522,13 +524,13 @@ namespace {
     // TT value, so we use a different position key in case of an excluded move.
     excludedMove = ss->excludedMove;
     posKey = excludedMove ? pos.exclusion_key() : pos.key();
-    tte = TT.probe(posKey);
-    ss->ttMove = ttMove = RootNode ? RootMoves[PVIdx].pv[0] : tte ? tte->move() : MOVE_NONE;
-    ttValue = tte ? value_from_tt(tte->value(), ss->ply) : VALUE_NONE;
+    tte = TT.probe(posKey, ttHit);
+    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
     if (  !PvNode
-        && tte
+        && ttHit
         && tte->depth() >= depth
         && ttValue != VALUE_NONE // Only in case of TT access race
         && (ttValue >= beta ? (tte->bound() & BOUND_LOWER)
@@ -564,9 +566,9 @@ namespace {
                        : v >  drawScore ?  VALUE_MATE - MAX_PLY - ss->ply
                                         :  VALUE_DRAW + 2 * v * drawScore;
 
-                TT.store(posKey, value_to_tt(value, ss->ply), BOUND_EXACT,
-                         std::min(DEPTH_MAX - ONE_PLY, depth + 6 * ONE_PLY),
-                         MOVE_NONE, VALUE_NONE);
+                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());
 
                 return value;
             }
@@ -580,10 +582,10 @@ namespace {
         goto moves_loop;
     }
 
-    else if (tte)
+    else if (ttHit)
     {
         // Never assume anything on values stored in TT
-        if ((ss->staticEval = eval = tte->eval_value()) == VALUE_NONE)
+        if ((ss->staticEval = eval = tte->eval()) == VALUE_NONE)
             eval = ss->staticEval = evaluate(pos);
 
         // Can ttValue be used as a better position evaluation?
@@ -596,9 +598,12 @@ namespace {
         eval = ss->staticEval =
         (ss-1)->currentMove != MOVE_NULL ? evaluate(pos) : -(ss-1)->staticEval + 2 * Eval::Tempo;
 
-        TT.store(posKey, VALUE_NONE, BOUND_NONE, DEPTH_NONE, MOVE_NONE, ss->staticEval);
+        tte->save(posKey, VALUE_NONE, BOUND_NONE, DEPTH_NONE, MOVE_NONE, ss->staticEval, TT.generation());
     }
 
+    if (ss->skipEarlyPruning)
+        goto moves_loop;
+
     if (   !pos.captured_piece_type()
         &&  ss->staticEval != VALUE_NONE
         && (ss-1)->staticEval != VALUE_NONE
@@ -628,8 +633,7 @@ namespace {
     }
 
     // Step 7. Futility pruning: child node (skipped when in check)
-    if (   !PvNode
-        && !ss->skipNullMove
+    if (   !RootNode
         &&  depth < 7 * ONE_PLY
         &&  eval - futility_margin(depth) >= beta
         &&  eval < VALUE_KNOWN_WIN  // Do not return unproven wins
@@ -638,7 +642,6 @@ namespace {
 
     // Step 8. Null move search with verification search (is omitted in PV nodes)
     if (   !PvNode
-        && !ss->skipNullMove
         &&  depth >= 2 * ONE_PLY
         &&  eval >= beta
         &&  pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()))
@@ -648,13 +651,13 @@ namespace {
         assert(eval - beta >= 0);
 
         // Null move dynamic reduction based on depth and value
-        Depth R = (3 + depth / 4 + std::min((eval - beta) / PawnValueMg, 3)) * ONE_PLY;
+        Depth R = ((823 + 67 * depth) / 256 + std::min((eval - beta) / PawnValueMg, 3)) * ONE_PLY;
 
         pos.do_null_move(st);
-        (ss+1)->skipNullMove = true;
+        (ss+1)->skipEarlyPruning = true;
         nullValue = depth-R < ONE_PLY ? -qsearch<NonPV, false>(pos, ss+1, -beta, -beta+1, DEPTH_ZERO)
                                       : - search<NonPV, false>(pos, ss+1, -beta, -beta+1, depth-R, !cutNode);
-        (ss+1)->skipNullMove = false;
+        (ss+1)->skipEarlyPruning = false;
         pos.undo_null_move();
 
         if (nullValue >= beta)
@@ -667,10 +670,10 @@ namespace {
                 return nullValue;
 
             // Do verification search at high depths
-            ss->skipNullMove = true;
+            ss->skipEarlyPruning = true;
             Value v = depth-R < ONE_PLY ? qsearch<NonPV, false>(pos, ss, beta-1, beta, DEPTH_ZERO)
                                         :  search<NonPV, false>(pos, ss, beta-1, beta, depth-R, false);
-            ss->skipNullMove = false;
+            ss->skipEarlyPruning = false;
 
             if (v >= beta)
                 return nullValue;
@@ -683,7 +686,6 @@ namespace {
     // prune the previous move.
     if (   !PvNode
         &&  depth >= 5 * ONE_PLY
-        && !ss->skipNullMove
         &&  abs(beta) < VALUE_MATE_IN_MAX_PLY)
     {
         Value rbeta = std::min(beta + 200, VALUE_INFINITE);
@@ -714,12 +716,12 @@ namespace {
         && (PvNode || ss->staticEval + 256 >= beta))
     {
         Depth d = 2 * (depth - 2 * ONE_PLY) - (PvNode ? DEPTH_ZERO : depth / 2);
-        ss->skipNullMove = true;
+        ss->skipEarlyPruning = true;
         search<PvNode ? PV : NonPV, false>(pos, ss, alpha, beta, d / 2, true);
-        ss->skipNullMove = false;
+        ss->skipEarlyPruning = false;
 
-        tte = TT.probe(posKey);
-        ttMove = tte ? tte->move() : MOVE_NONE;
+        tte = TT.probe(posKey, ttHit);
+        ttMove = ttHit ? tte->move() : MOVE_NONE;
     }
 
 moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
@@ -782,7 +784,7 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
 
           if (thisThread == Threads.main() && Time::now() - SearchTime > 3000)
               sync_cout << "info depth " << depth / ONE_PLY
-                        << " currmove " << UCI::format_move(move, pos.is_chess960())
+                        << " currmove " << UCI::move(move, pos.is_chess960())
                         << " currmovenumber " << moveCount + PVIdx << sync_endl;
       }
 
@@ -816,9 +818,9 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
       {
           Value rBeta = ttValue - 2 * depth / ONE_PLY;
           ss->excludedMove = move;
-          ss->skipNullMove = true;
+          ss->skipEarlyPruning = true;
           value = search<NonPV, false>(pos, ss, rBeta - 1, rBeta, depth / 2, cutNode);
-          ss->skipNullMove = false;
+          ss->skipEarlyPruning = false;
           ss->excludedMove = MOVE_NONE;
 
           if (value < rBeta)
@@ -828,9 +830,8 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
       // Update the current move (this must be done after singular extension search)
       newDepth = depth - ONE_PLY + extension;
 
-      // Step 13. Pruning at shallow depth (exclude PV nodes)
-      if (   !PvNode
-          && !captureOrPromotion
+      // Step 13. Pruning at shallow depth
+      if (   !captureOrPromotion
           && !inCheck
           && !dangerous
           &&  bestValue > VALUE_MATED_IN_MAX_PLY)
@@ -905,7 +906,7 @@ 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)] < 0)
+              ||  History[pos.piece_on(to_sq(move))][to_sq(move)] < VALUE_ZERO)
               ss->reduction += ONE_PLY;
 
           if (move == countermoves[0] || move == countermoves[1])
@@ -915,7 +916,7 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
           if (   ss->reduction
               && type_of(move) == NORMAL
               && type_of(pos.piece_on(to_sq(move))) != PAWN
-              && pos.see(make_move(to_sq(move), from_sq(move))) < 0)
+              && pos.see(make_move(to_sq(move), from_sq(move))) < VALUE_ZERO)
               ss->reduction = std::max(DEPTH_ZERO, ss->reduction - ONE_PLY);
 
           Depth d = std::max(newDepth - ss->reduction, ONE_PLY);
@@ -1079,10 +1080,10 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
     else if (bestValue >= beta && !pos.capture_or_promotion(bestMove) && !inCheck)
         update_stats(pos, ss, bestMove, depth, quietsSearched, quietCount - 1);
 
-    TT.store(posKey, value_to_tt(bestValue, ss->ply),
-             bestValue >= beta  ? BOUND_LOWER :
-             PvNode && bestMove ? BOUND_EXACT : BOUND_UPPER,
-             depth, bestMove, ss->staticEval);
+    tte->save(posKey, value_to_tt(bestValue, ss->ply),
+              bestValue >= beta ? BOUND_LOWER :
+              PvNode && bestMove ? BOUND_EXACT : BOUND_UPPER,
+              depth, bestMove, ss->staticEval, TT.generation());
 
     assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < VALUE_INFINITE);
 
@@ -1107,11 +1108,11 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
 
     Move pv[MAX_PLY+1];
     StateInfo st;
-    const TTEntry* tte;
+    TTEntry* tte;
     Key posKey;
     Move ttMove, move, bestMove;
     Value bestValue, value, ttValue, futilityValue, futilityBase, oldAlpha;
-    bool givesCheck, evasionPrunable;
+    bool ttHit, givesCheck, evasionPrunable;
     Depth ttDepth;
 
     if (PvNode)
@@ -1138,12 +1139,12 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
 
     // Transposition table lookup
     posKey = pos.key();
-    tte = TT.probe(posKey);
-    ttMove = tte ? tte->move() : MOVE_NONE;
-    ttValue = tte ? value_from_tt(tte->value(),ss->ply) : VALUE_NONE;
+    tte = TT.probe(posKey, ttHit);
+    ttMove = ttHit ? tte->move() : MOVE_NONE;
+    ttValue = ttHit ? value_from_tt(tte->value(), ss->ply) : VALUE_NONE;
 
     if (  !PvNode
-        && tte
+        && ttHit
         && tte->depth() >= ttDepth
         && ttValue != VALUE_NONE // Only in case of TT access race
         && (ttValue >= beta ? (tte->bound() &  BOUND_LOWER)
@@ -1161,10 +1162,10 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
     }
     else
     {
-        if (tte)
+        if (ttHit)
         {
             // Never assume anything on values stored in TT
-            if ((ss->staticEval = bestValue = tte->eval_value()) == VALUE_NONE)
+            if ((ss->staticEval = bestValue = tte->eval()) == VALUE_NONE)
                 ss->staticEval = bestValue = evaluate(pos);
 
             // Can ttValue be used as a better position evaluation?
@@ -1179,9 +1180,9 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
         // Stand pat. Return immediately if static value is at least beta
         if (bestValue >= beta)
         {
-            if (!tte)
-                TT.store(pos.key(), value_to_tt(bestValue, ss->ply), BOUND_LOWER,
-                         DEPTH_NONE, MOVE_NONE, ss->staticEval);
+            if (!ttHit)
+                tte->save(pos.key(), value_to_tt(bestValue, ss->ply), BOUND_LOWER,
+                          DEPTH_NONE, MOVE_NONE, ss->staticEval, TT.generation());
 
             return bestValue;
         }
@@ -1209,8 +1210,7 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
                   : pos.gives_check(move, ci);
 
       // Futility pruning
-      if (   !PvNode
-          && !InCheck
+      if (   !InCheck
           && !givesCheck
           &&  futilityBase > -VALUE_KNOWN_WIN
           && !pos.advanced_pawn_push(move))
@@ -1219,13 +1219,13 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
 
           futilityValue = futilityBase + PieceValue[EG][pos.piece_on(to_sq(move))];
 
-          if (futilityValue < beta)
+          if (futilityValue <= alpha)
           {
               bestValue = std::max(bestValue, futilityValue);
               continue;
           }
 
-          if (futilityBase < beta && pos.see(move) <= VALUE_ZERO)
+          if (futilityBase <= alpha && pos.see(move) <= VALUE_ZERO)
           {
               bestValue = std::max(bestValue, futilityBase);
               continue;
@@ -1239,8 +1239,7 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
                        && !pos.can_castle(pos.side_to_move());
 
       // Don't search moves with negative SEE values
-      if (   !PvNode
-          && (!InCheck || evasionPrunable)
+      if (  (!InCheck || evasionPrunable)
           &&  type_of(move) != PROMOTION
           &&  pos.see_sign(move) < VALUE_ZERO)
           continue;
@@ -1279,8 +1278,8 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
               }
               else // Fail high
               {
-                  TT.store(posKey, value_to_tt(value, ss->ply), BOUND_LOWER,
-                           ttDepth, move, ss->staticEval);
+                  tte->save(posKey, value_to_tt(value, ss->ply), BOUND_LOWER,
+                            ttDepth, move, ss->staticEval, TT.generation());
 
                   return value;
               }
@@ -1293,9 +1292,9 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
     if (InCheck && bestValue == -VALUE_INFINITE)
         return mated_in(ss->ply); // Plies to mate from the root
 
-    TT.store(posKey, value_to_tt(bestValue, ss->ply),
-             PvNode && bestValue > oldAlpha ? BOUND_EXACT : BOUND_UPPER,
-             ttDepth, bestMove, ss->staticEval);
+    tte->save(posKey, value_to_tt(bestValue, ss->ply),
+              PvNode && bestValue > oldAlpha ? BOUND_EXACT : BOUND_UPPER,
+              ttDepth, bestMove, ss->staticEval, TT.generation());
 
     assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < VALUE_INFINITE);
 
@@ -1377,11 +1376,8 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
 
   Move Skill::pick_move() {
 
-    static RKISS rk;
-
-    // PRNG sequence should be not deterministic
-    for (int i = Time::now() % 50; i > 0; --i)
-        rk.rand<unsigned>();
+    // PRNG sequence should be non-deterministic, so we seed it with the time at init
+    static PRNG rng(Time::now());
 
     // RootMoves are already sorted by score in descending order
     int variance = std::min(RootMoves[0].score - RootMoves[candidates - 1].score, PawnValueMg);
@@ -1402,7 +1398,7 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
 
         // This is our magic formula
         score += (  weakness * int(RootMoves[0].score - score)
-                  + variance * (rk.rand<unsigned>() % weakness)) / 128;
+                  + variance * (rng.rand<unsigned>() % weakness)) / 128;
 
         if (score > maxScore)
         {
@@ -1448,15 +1444,19 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
         ss << "info depth " << d / ONE_PLY
            << " seldepth "  << selDepth
            << " multipv "   << i + 1
-           << " score "     << ((!tb && i == PVIdx) ? UCI::format_value(v, alpha, beta) : UCI::format_value(v))
-           << " nodes "     << pos.nodes_searched()
+           << " score "     << UCI::value(v);
+
+        if (!tb && i == PVIdx)
+              ss << (v >= beta ? " lowerbound" : v <= alpha ? " upperbound" : "");
+
+        ss << " nodes "     << pos.nodes_searched()
            << " nps "       << pos.nodes_searched() * 1000 / elapsed
            << " tbhits "    << TB::Hits
            << " time "      << elapsed
            << " pv";
 
         for (size_t j = 0; j < RootMoves[i].pv.size(); ++j)
-            ss << " " << UCI::format_move(RootMoves[i].pv[j], pos.is_chess960());
+            ss << " " << UCI::move(RootMoves[i].pv[j], pos.is_chess960());
     }
 
     return ss.str();
@@ -1472,15 +1472,15 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
 void RootMove::insert_pv_in_tt(Position& pos) {
 
   StateInfo state[MAX_PLY], *st = state;
-  const TTEntry* tte;
   size_t idx = 0;
 
   for ( ; idx < pv.size(); ++idx)
   {
-      tte = TT.probe(pos.key());
+      bool ttHit;
+      TTEntry* tte = TT.probe(pos.key(), ttHit);
 
-      if (!tte || tte->move() != pv[idx]) // Don't overwrite correct entries
-          TT.store(pos.key(), VALUE_NONE, BOUND_NONE, DEPTH_NONE, pv[idx], VALUE_NONE);
+      if (!ttHit || tte->move() != pv[idx]) // Don't overwrite correct entries
+          tte->save(pos.key(), VALUE_NONE, BOUND_NONE, DEPTH_NONE, pv[idx], VALUE_NONE, TT.generation());
 
       assert(MoveList<LEGAL>(pos).contains(pv[idx]));
 
@@ -1491,6 +1491,30 @@ void RootMove::insert_pv_in_tt(Position& pos) {
 }
 
 
+/// RootMove::extract_ponder_from_tt() is called in case we have no ponder move before
+/// exiting the search, for instance in case we stop the search during a fail high at
+/// root. We try hard to have a ponder move to return to the GUI, otherwise in case of
+/// 'ponder on' we have nothing to think on.
+
+Move RootMove::extract_ponder_from_tt(Position& pos)
+{
+    StateInfo st;
+    bool found;
+
+    assert(pv.size() == 1);
+
+    pos.do_move(pv[0], st);
+    TTEntry* tte = TT.probe(pos.key(), found);
+    Move m = found ? tte->move() : MOVE_NONE;
+    if (!MoveList<LEGAL>(pos).contains(m))
+        m = MOVE_NONE;
+
+    pos.undo_move(pv[0]);
+    pv.push_back(m);
+    return m;
+}
+
+
 /// Thread::idle_loop() is where the thread is parked when it has no work to do
 
 void Thread::idle_loop() {