]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/search.cpp
Retire PieceValueXXX[] getters
[stockfish] / src / search.cpp
index ed18936f760eb71cb7450daa8c12279f7d3f1ef0..da95877cf793f232a7b2f6c600fbb8895b612189 100644 (file)
@@ -20,7 +20,6 @@
 #include <cassert>
 #include <cmath>
 #include <cstring>
-#include <fstream>
 #include <iomanip>
 #include <iostream>
 #include <sstream>
@@ -159,16 +158,13 @@ namespace {
   RootMoveList Rml;
 
   // MultiPV mode
-  int MultiPV, UCIMultiPV, MultiPVIteration;
+  int MultiPV, UCIMultiPV, MultiPVIdx;
 
   // Time management variables
   bool StopOnPonderhit, FirstRootMove, StopRequest, QuitRequest, AspirationFailLow;
   TimeManager TimeMgr;
   SearchLimits Limits;
 
-  // Log file
-  std::ofstream LogFile;
-
   // Skill level adjustment
   int SkillLevel;
   bool SkillLevelEnabled;
@@ -270,7 +266,7 @@ namespace {
     if (moveIsCheck && pos.see_sign(m) >= 0)
         result += CheckExtension[PvNode];
 
-    if (piece_type(pos.piece_on(move_from(m))) == PAWN)
+    if (type_of(pos.piece_on(move_from(m))) == PAWN)
     {
         Color c = pos.side_to_move();
         if (relative_rank(c, move_to(m)) == RANK_7)
@@ -286,10 +282,10 @@ namespace {
     }
 
     if (   captureOrPromotion
-        && piece_type(pos.piece_on(move_to(m))) != PAWN
+        && type_of(pos.piece_on(move_to(m))) != PAWN
         && (  pos.non_pawn_material(WHITE) + pos.non_pawn_material(BLACK)
-            - piece_value_midgame(pos.piece_on(move_to(m))) == VALUE_ZERO)
-        && !move_is_special(m))
+            - PieceValueMidgame[pos.piece_on(move_to(m))] == VALUE_ZERO)
+        && !is_special(m))
     {
         result += PawnEndgameExtension[PvNode];
         *dangerous = true;
@@ -363,7 +359,7 @@ int64_t perft(Position& pos, Depth depth) {
 
 bool think(Position& pos, const SearchLimits& limits, Move searchMoves[]) {
 
-  static Book book;
+  static Book book; // Define static to initialize the PRNG only once
 
   // Initialize global search-related variables
   StopOnPonderhit = StopRequest = QuitRequest = AspirationFailLow = false;
@@ -391,7 +387,7 @@ bool think(Position& pos, const SearchLimits& limits, Move searchMoves[]) {
       if (Options["Book File"].value<string>() != book.name())
           book.open(Options["Book File"].value<string>());
 
-      Move bookMove = book.get_move(pos, Options["Best Book Move"].value<bool>());
+      Move bookMove = book.probe(pos, Options["Best Book Move"].value<bool>());
       if (bookMove != MOVE_NONE)
       {
           if (Limits.ponder)
@@ -433,17 +429,14 @@ bool think(Position& pos, const SearchLimits& limits, Move searchMoves[]) {
   // Write to log file and keep it open to be accessed during the search
   if (Options["Use Search Log"].value<bool>())
   {
-      string name = Options["Search Log Filename"].value<string>();
-      LogFile.open(name.c_str(), std::ios::out | std::ios::app);
-
-      if (LogFile.is_open())
-          LogFile << "\nSearching: "  << pos.to_fen()
-                  << "\ninfinite: "   << Limits.infinite
-                  << " ponder: "      << Limits.ponder
-                  << " time: "        << Limits.time
-                  << " increment: "   << Limits.increment
-                  << " moves to go: " << Limits.movesToGo
-                  << endl;
+      Log log(Options["Search Log Filename"].value<string>());
+      log << "\nSearching: "  << pos.to_fen()
+          << "\ninfinite: "   << Limits.infinite
+          << " ponder: "      << Limits.ponder
+          << " time: "        << Limits.time
+          << " increment: "   << Limits.increment
+          << " moves to go: " << Limits.movesToGo
+          << endl;
   }
 
   // We're ready to start thinking. Call the iterative deepening loop function
@@ -451,19 +444,19 @@ bool think(Position& pos, const SearchLimits& limits, Move searchMoves[]) {
   Move bestMove = id_loop(pos, searchMoves, &ponderMove);
 
   // Write final search statistics and close log file
-  if (LogFile.is_open())
+  if (Options["Use Search Log"].value<bool>())
   {
       int t = current_search_time();
 
-      LogFile << "Nodes: "          << pos.nodes_searched()
-              << "\nNodes/second: " << (t > 0 ? pos.nodes_searched() * 1000 / t : 0)
-              << "\nBest move: "    << move_to_san(pos, bestMove);
+      Log log(Options["Search Log Filename"].value<string>());
+      log << "Nodes: "          << pos.nodes_searched()
+          << "\nNodes/second: " << (t > 0 ? pos.nodes_searched() * 1000 / t : 0)
+          << "\nBest move: "    << move_to_san(pos, bestMove);
 
       StateInfo st;
       pos.do_move(bestMove, st);
-      LogFile << "\nPonder move: " << move_to_san(pos, ponderMove) << endl;
+      log << "\nPonder move: " << move_to_san(pos, ponderMove) << endl;
       pos.undo_move(bestMove); // Return from think() with unchanged position
-      LogFile.close();
   }
 
   // This makes all the threads to go to sleep
@@ -527,20 +520,17 @@ namespace {
     // Iterative deepening loop until requested to stop or target depth reached
     while (!StopRequest && ++depth <= PLY_MAX && (!Limits.maxDepth || depth <= Limits.maxDepth))
     {
-        // Save last iteration's scores, this needs to be done now, because in
-        // the following MultiPV loop Rml moves could be reordered.
+        // Save now last iteration's scores, before Rml moves are reordered
         for (size_t i = 0; i < Rml.size(); i++)
             Rml[i].prevScore = Rml[i].score;
 
         Rml.bestMoveChanges = 0;
 
-        // MultiPV iteration loop. At depth 1 perform at least 2 iterations to
-        // get a score of the second best move for easy move detection.
-        int e = Min(Max(MultiPV, 2 * int(depth == 1)), (int)Rml.size());
-        for (MultiPVIteration = 0; MultiPVIteration < e; MultiPVIteration++)
+        // MultiPV loop. We perform a full root search for each PV line
+        for (MultiPVIdx = 0; MultiPVIdx < Min(MultiPV, (int)Rml.size()); MultiPVIdx++)
         {
             // Calculate dynamic aspiration window based on previous iterations
-            if (depth >= 5 && abs(Rml[MultiPVIteration].prevScore) < VALUE_KNOWN_WIN)
+            if (depth >= 5 && abs(Rml[MultiPVIdx].prevScore) < VALUE_KNOWN_WIN)
             {
                 int prevDelta1 = bestValues[depth - 1] - bestValues[depth - 2];
                 int prevDelta2 = bestValues[depth - 2] - bestValues[depth - 3];
@@ -548,8 +538,8 @@ namespace {
                 aspirationDelta = Min(Max(abs(prevDelta1) + abs(prevDelta2) / 2, 16), 24);
                 aspirationDelta = (aspirationDelta + 7) / 8 * 8; // Round to match grainSize
 
-                alpha = Max(Rml[MultiPVIteration].prevScore - aspirationDelta, -VALUE_INFINITE);
-                beta  = Min(Rml[MultiPVIteration].prevScore + aspirationDelta,  VALUE_INFINITE);
+                alpha = Max(Rml[MultiPVIdx].prevScore - aspirationDelta, -VALUE_INFINITE);
+                beta  = Min(Rml[MultiPVIdx].prevScore + aspirationDelta,  VALUE_INFINITE);
             }
             else
             {
@@ -560,45 +550,61 @@ namespace {
             // Start with a small aspiration window and, in case of fail high/low,
             // research with bigger window until not failing high/low anymore.
             do {
-                // Search starting from ss+1 to allow referencing (ss-1). This is
+                // Search starts from ss+1 to allow referencing (ss-1). This is
                 // needed by update_gains() and ss copy when splitting at Root.
                 value = search<Root>(pos, ss+1, alpha, beta, depth * ONE_PLY);
 
-                // It is critical that sorting is done with a stable algorithm
-                // because all the values but the first are usually set to
-                // -VALUE_INFINITE and we want to keep the same order for all
-                // the moves but the new PV that goes to head.
-                sort<RootMove>(Rml.begin() + MultiPVIteration, Rml.end());
-
-                // In case we have found an exact score reorder the PV moves
-                // before leaving the fail high/low loop, otherwise leave the
-                // last PV move in its position so to be searched again.
-                if (value > alpha && value < beta)
-                    sort<RootMove>(Rml.begin(), Rml.begin() + MultiPVIteration);
+                // Bring to front the best move. It is critical that sorting is
+                // done with a stable algorithm because all the values but the first
+                // and eventually the new best one are set to -VALUE_INFINITE and
+                // we want to keep the same order for all the moves but the new
+                // PV that goes to the front. Note that in case of MultiPV search
+                // the already searched PV lines are preserved.
+                sort<RootMove>(Rml.begin() + MultiPVIdx, Rml.end());
+
+                // In case we have found an exact score and we are going to leave
+                // the fail high/low loop then reorder the PV moves, otherwise
+                // leave the last PV move in its position so to be searched again.
+                // Of course this is needed only in MultiPV search.
+                if (MultiPVIdx && value > alpha && value < beta)
+                    sort<RootMove>(Rml.begin(), Rml.begin() + MultiPVIdx);
 
                 // Write PV back to transposition table in case the relevant entries
                 // have been overwritten during the search.
-                for (int i = 0; i <= MultiPVIteration; i++)
+                for (int i = 0; i <= MultiPVIdx; i++)
                     Rml[i].insert_pv_in_tt(pos);
 
-                // Value cannot be trusted. Break out immediately!
+                // If search has been stopped exit the aspiration window loop,
+                // note that sorting and writing PV back to TT is safe becuase
+                // Rml is still valid, although refers to the previous iteration.
                 if (StopRequest)
                     break;
 
                 // Send full PV info to GUI if we are going to leave the loop or
-                // if we have a fail high/low and we are deep in the search.
+                // if we have a fail high/low and we are deep in the search. UCI
+                // protocol requires to send all the PV lines also if are still
+                // to be searched and so refer to the previous search's score.
                 if ((value > alpha && value < beta) || current_search_time() > 2000)
-                    for (int i = 0; i < Min(UCIMultiPV, MultiPVIteration + 1); i++)
+                    for (int i = 0; i < Min(UCIMultiPV, (int)Rml.size()); i++)
+                    {
+                        bool updated = (i <= MultiPVIdx);
+
+                        if (depth == 1 && !updated)
+                            continue;
+
+                        Depth d = (updated ? depth : depth - 1) * ONE_PLY;
+                        Value s = (updated ? Rml[i].score : Rml[i].prevScore);
+
                         cout << "info"
-                             << depth_to_uci(depth * ONE_PLY)
-                             << (i == MultiPVIteration ? score_to_uci(Rml[i].score, alpha, beta) :
-                                                         score_to_uci(Rml[i].score))
+                             << depth_to_uci(d)
+                             << (i == MultiPVIdx ? score_to_uci(s, alpha, beta) : score_to_uci(s))
                              << speed_to_uci(pos.nodes_searched())
                              << pv_to_uci(&Rml[i].pv[0], i + 1, pos.is_chess960())
                              << endl;
+                    }
 
-                // In case of failing high/low increase aspiration window and research,
-                // otherwise exit the fail high/low loop.
+                // In case of failing high/low increase aspiration window and
+                // research, otherwise exit the fail high/low loop.
                 if (value >= beta)
                 {
                     beta = Min(beta + aspirationDelta, VALUE_INFINITE);
@@ -624,14 +630,17 @@ namespace {
         bestValues[depth] = value;
         bestMoveChanges[depth] = Rml.bestMoveChanges;
 
-        // Do we need to pick now the best and the ponder moves ?
+        // Skills: Do we need to pick now the best and the ponder moves ?
         if (SkillLevelEnabled && depth == 1 + SkillLevel)
             do_skill_level(&skillBest, &skillPonder);
 
-        if (LogFile.is_open())
-            LogFile << pretty_pv(pos, depth, value, current_search_time(), &Rml[0].pv[0]) << endl;
+        if (Options["Use Search Log"].value<bool>())
+        {
+            Log log(Options["Search Log Filename"].value<string>());
+            log << pretty_pv(pos, depth, value, current_search_time(), &Rml[0].pv[0]) << endl;
+        }
 
-        // Init easyMove after first iteration or drop if differs from the best move
+        // Init easyMove at first iteration or drop it if differs from the best move
         if (depth == 1 && (Rml.size() == 1 || Rml[0].score > Rml[1].score + EasyMoveMargin))
             easyMove = bestMove;
         else if (bestMove != easyMove)
@@ -640,9 +649,9 @@ namespace {
         // Check for some early stop condition
         if (!StopRequest && Limits.useTimeManagement())
         {
-            // Stop search early if one move seems to be much better than the
-            // others or if there is only a single legal move. Also in the latter
-            // case we search up to some depth anyway to get a proper score.
+            // Easy move: Stop search early if one move seems to be much better
+            // than the others or if there is only a single legal move. Also in
+            // the latter case search to some depth anyway to get a proper score.
             if (   depth >= 7
                 && easyMove == bestMove
                 && (   Rml.size() == 1
@@ -770,7 +779,7 @@ namespace {
     excludedMove = ss->excludedMove;
     posKey = excludedMove ? pos.get_exclusion_key() : pos.get_key();
     tte = TT.probe(posKey);
-    ttMove = RootNode ? Rml[MultiPVIteration].pv[0] : tte ? tte->move() : MOVE_NONE;
+    ttMove = RootNode ? Rml[MultiPVIdx].pv[0] : tte ? tte->move() : MOVE_NONE;
 
     // At PV nodes we check for exact scores, while at non-PV nodes we check for
     // a fail high/low. Biggest advantage at probing at PV nodes is to have a
@@ -785,7 +794,7 @@ namespace {
 
         if (   value >= beta
             && move
-            && !pos.move_is_capture_or_promotion(move)
+            && !pos.is_capture_or_promotion(move)
             && move != ss->killers[0])
         {
             ss->killers[1] = ss->killers[0];
@@ -974,15 +983,15 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
            && (move = mp.get_next_move()) != MOVE_NONE
            && !thread.cutoff_occurred())
     {
-      assert(move_is_ok(move));
+      assert(is_ok(move));
 
       if (move == excludedMove)
           continue;
 
-      // At root obey the "searchmoves" option and skip moves not listed in Root Move List.
-      // Also in MultiPV mode we skip moves which already have got an exact score
-      // in previous MultiPV Iteration. Finally any illegal move is skipped here.
-      if (RootNode && !Rml.find(move, MultiPVIteration))
+      // At root obey the "searchmoves" option and skip moves not listed in Root
+      // Move List, as a consequence any illegal move is also skipped. In MultiPV
+      // mode we also skip PV moves which have been already searched.
+      if (RootNode && !Rml.find(move, MultiPVIdx))
           continue;
 
       // At PV and SpNode nodes we want all moves to be legal since the beginning
@@ -1009,12 +1018,13 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
           if (pos.thread() == 0 && current_search_time() > 2000)
               cout << "info" << depth_to_uci(depth)
                    << " currmove " << move
-                   << " currmovenumber " << moveCount + MultiPVIteration << endl;
+                   << " currmovenumber " << moveCount + MultiPVIdx << endl;
       }
 
-      isPvMove = (PvNode && moveCount == 1);
+      // At Root and at first iteration do a PV search on all the moves to score root moves
+      isPvMove = (PvNode && moveCount <= (RootNode && depth <= ONE_PLY ? MAX_MOVES : 1));
       givesCheck = pos.move_gives_check(move, ci);
-      captureOrPromotion = pos.move_is_capture_or_promotion(move);
+      captureOrPromotion = pos.is_capture_or_promotion(move);
 
       // Step 12. Decide the new search depth
       ext = extension<PvNode>(pos, move, captureOrPromotion, givesCheck, &dangerous);
@@ -1054,7 +1064,7 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
           && !inCheck
           && !dangerous
           &&  move != ttMove
-          && !move_is_castle(move))
+          && !is_castle(move))
       {
           // Move count based pruning
           if (   moveCount >= futility_move_count(depth)
@@ -1128,7 +1138,7 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
           if (    depth > 3 * ONE_PLY
               && !captureOrPromotion
               && !dangerous
-              && !move_is_castle(move)
+              && !is_castle(move)
               &&  ss->killers[0] != move
               &&  ss->killers[1] != move
               && (ss->reduction = reduction<PvNode>(depth, moveCount)) != DEPTH_ZERO)
@@ -1234,9 +1244,11 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
     }
 
     // Step 20. Check for mate and stalemate
-    // All legal moves have been searched and if there are
-    // no legal moves, it must be mate or stalemate.
-    // If one move was excluded return fail low score.
+    // All legal moves have been searched and if there are no legal moves, it
+    // must be mate or stalemate. Note that we can have a false positive in
+    // case of StopRequest or thread.cutoff_occurred() are set, but this is
+    // harmless because return value is discarded anyhow in the parent nodes.
+    // If we are in a singular extension search then return a fail low score.
     if (!SpNode && !moveCount)
         return excludedMove ? oldAlpha : inCheck ? value_mated_in(ss->ply) : VALUE_DRAW;
 
@@ -1253,7 +1265,7 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
 
         // Update killers and history only for non capture moves that fails high
         if (    bestValue >= beta
-            && !pos.move_is_capture_or_promotion(move))
+            && !pos.is_capture_or_promotion(move))
         {
             if (move != ss->killers[0])
             {
@@ -1373,7 +1385,7 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
     while (   bestValue < beta
            && (move = mp.get_next_move()) != MOVE_NONE)
     {
-      assert(move_is_ok(move));
+      assert(is_ok(move));
 
       givesCheck = pos.move_gives_check(move, ci);
 
@@ -1383,12 +1395,12 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
           && !givesCheck
           &&  move != ttMove
           &&  enoughMaterial
-          && !move_is_promotion(move)
-          && !pos.move_is_passed_pawn_push(move))
+          && !is_promotion(move)
+          && !pos.is_passed_pawn_push(move))
       {
           futilityValue =  futilityBase
-                         + piece_value_endgame(pos.piece_on(move_to(move)))
-                         + (move_is_ep(move) ? PawnValueEndgame : VALUE_ZERO);
+                         + PieceValueEndgame[pos.piece_on(move_to(move))]
+                         + (is_enpassant(move) ? PawnValueEndgame : VALUE_ZERO);
 
           if (futilityValue < beta)
           {
@@ -1409,14 +1421,14 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
       evasionPrunable =   !PvNode
                        && inCheck
                        && bestValue > VALUE_MATED_IN_PLY_MAX
-                       && !pos.move_is_capture(move)
+                       && !pos.is_capture(move)
                        && !pos.can_castle(pos.side_to_move());
 
       // Don't search moves with negative SEE values
       if (   !PvNode
           && (!inCheck || evasionPrunable)
           &&  move != ttMove
-          && !move_is_promotion(move)
+          && !is_promotion(move)
           &&  pos.see_sign(move) < 0)
           continue;
 
@@ -1425,7 +1437,7 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
           && !inCheck
           &&  givesCheck
           &&  move != ttMove
-          && !pos.move_is_capture_or_promotion(move)
+          && !pos.is_capture_or_promotion(move)
           &&  ss->eval + PawnValueMidgame / 4 < beta
           && !check_is_dangerous(pos, move, futilityBase, beta, &bestValue))
       {
@@ -1494,7 +1506,7 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
 
     from = move_from(move);
     to = move_to(move);
-    them = opposite_color(pos.side_to_move());
+    them = flip(pos.side_to_move());
     ksq = pos.king_square(them);
     kingAtt = pos.attacks_from<KING>(ksq);
     pc = pos.piece_on(from);
@@ -1510,7 +1522,7 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
         return true;
 
     // Rule 2. Queen contact check is very dangerous
-    if (   piece_type(pc) == QUEEN
+    if (   type_of(pc) == QUEEN
         && bit_is_set(kingAtt, to))
         return true;
 
@@ -1520,7 +1532,7 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
     while (b)
     {
         victimSq = pop_1st_bit(&b);
-        futilityValue = futilityBase + piece_value_endgame(pos.piece_on(victimSq));
+        futilityValue = futilityBase + PieceValueEndgame[pos.piece_on(victimSq)];
 
         // Note that here we generate illegal "double move"!
         if (   futilityValue >= beta
@@ -1549,8 +1561,8 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
     Piece p1, p2;
     Square ksq;
 
-    assert(move_is_ok(m1));
-    assert(move_is_ok(m2));
+    assert(is_ok(m1));
+    assert(is_ok(m2));
 
     // Case 1: The moving piece is the same in both moves
     f2 = move_from(m2);
@@ -1625,10 +1637,10 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
 
   bool connected_threat(const Position& pos, Move m, Move threat) {
 
-    assert(move_is_ok(m));
-    assert(move_is_ok(threat));
-    assert(!pos.move_is_capture_or_promotion(m));
-    assert(!pos.move_is_passed_pawn_push(m));
+    assert(is_ok(m));
+    assert(is_ok(threat));
+    assert(!pos.is_capture_or_promotion(m));
+    assert(!pos.is_passed_pawn_push(m));
 
     Square mfrom, mto, tfrom, tto;
 
@@ -1643,9 +1655,9 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
 
     // Case 2: If the threatened piece has value less than or equal to the
     // value of the threatening piece, don't prune moves which defend it.
-    if (   pos.move_is_capture(threat)
-        && (   piece_value_midgame(pos.piece_on(tfrom)) >= piece_value_midgame(pos.piece_on(tto))
-            || piece_type(pos.piece_on(tfrom)) == KING)
+    if (   pos.is_capture(threat)
+        && (   PieceValueMidgame[pos.piece_on(tfrom)] >= PieceValueMidgame[pos.piece_on(tto)]
+            || type_of(pos.piece_on(tfrom)) == KING)
         && pos.move_attacks_square(m, tto))
         return true;
 
@@ -1723,7 +1735,7 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
         && before != VALUE_NONE
         && after != VALUE_NONE
         && pos.captured_piece_type() == PIECE_TYPE_NONE
-        && !move_is_special(m))
+        && !is_special(m))
         H.update_gain(pos.piece_on(move_to(m)), move_to(m), -(before + after));
   }
 
@@ -2084,7 +2096,7 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
     int ply = 1;
     Move m = pv[0];
 
-    assert(m != MOVE_NONE && pos.move_is_pl(m));
+    assert(m != MOVE_NONE && pos.is_pseudo_legal(m));
 
     pv.clear();
     pv.push_back(m);
@@ -2092,7 +2104,7 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
 
     while (   (tte = TT.probe(pos.get_key())) != NULL
            && tte->move() != MOVE_NONE
-           && pos.move_is_pl(tte->move())
+           && pos.is_pseudo_legal(tte->move())
            && pos.pl_move_is_legal(tte->move(), pos.pinned_pieces())
            && ply < PLY_MAX
            && (!pos.is_draw<false>() || ply < 2))
@@ -2118,7 +2130,7 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
     Value v, m = VALUE_NONE;
     int ply = 0;
 
-    assert(pv[0] != MOVE_NONE && pos.move_is_pl(pv[0]));
+    assert(pv[0] != MOVE_NONE && pos.is_pseudo_legal(pv[0]));
 
     do {
         k = pos.get_key();