]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/search.cpp
Update copyright years
[stockfish] / src / search.cpp
index 5839763dc7fd647fa8e91d92cb874e54368c1126..dd24036604efb6b8aa3fe8e242cc08c0f93ed0ec 100644 (file)
@@ -1,6 +1,6 @@
 /*
   Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
-  Copyright (C) 2004-2022 The Stockfish developers (see AUTHORS file)
+  Copyright (C) 2004-2023 The Stockfish developers (see AUTHORS file)
 
   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
   it under the terms of the GNU General Public License as published by
@@ -81,7 +81,7 @@ namespace {
 
   // History and stats update bonus, based on depth
   int stat_bonus(Depth d) {
-    return std::min((12 * d + 282) * d - 349 , 1594);
+    return std::min((12 * d + 282) * d - 349 , 1480);
   }
 
   // Add a small random component to draw evaluations to avoid 3-fold blindness
@@ -244,7 +244,7 @@ void MainThread::search() {
 
   // Send again PV info if we have a new best thread
   if (bestThread != this)
-      sync_cout << UCI::pv(bestThread->rootPos, bestThread->completedDepth, -VALUE_INFINITE, VALUE_INFINITE) << sync_endl;
+      sync_cout << UCI::pv(bestThread->rootPos, bestThread->completedDepth) << sync_endl;
 
   sync_cout << "bestmove " << UCI::move(bestThread->rootMoves[0].pv[0], rootPos.is_chess960());
 
@@ -392,7 +392,7 @@ void Thread::search() {
                   && multiPV == 1
                   && (bestValue <= alpha || bestValue >= beta)
                   && Time.elapsed() > 3000)
-                  sync_cout << UCI::pv(rootPos, rootDepth, alpha, beta) << sync_endl;
+                  sync_cout << UCI::pv(rootPos, rootDepth) << sync_endl;
 
               // In case of failing low/high increase aspiration window and
               // re-search, otherwise exit the loop.
@@ -423,7 +423,7 @@ void Thread::search() {
 
           if (    mainThread
               && (Threads.stop || pvIdx + 1 == multiPV || Time.elapsed() > 3000))
-              sync_cout << UCI::pv(rootPos, rootDepth, alpha, beta) << sync_endl;
+              sync_cout << UCI::pv(rootPos, rootDepth) << sync_endl;
       }
 
       if (!Threads.stop)
@@ -487,12 +487,11 @@ void Thread::search() {
               else
                   Threads.stop = true;
           }
-          else if (   Threads.increaseDepth
-                   && !mainThread->ponder
+          else if (   !mainThread->ponder
                    && Time.elapsed() > totalTime * 0.53)
-                   Threads.increaseDepth = false;
+              Threads.increaseDepth = false;
           else
-                   Threads.increaseDepth = true;
+              Threads.increaseDepth = true;
       }
 
       mainThread->iterValue[iterIdx] = bestValue;
@@ -634,16 +633,16 @@ namespace {
         && ttValue != VALUE_NONE // Possible in case of TT access race
         && (tte->bound() & (ttValue >= beta ? BOUND_LOWER : BOUND_UPPER)))
     {
-        // If ttMove is quiet, update move sorting heuristics on TT hit (~1 Elo)
+        // If ttMove is quiet, update move sorting heuristics on TT hit (~2 Elo)
         if (ttMove)
         {
             if (ttValue >= beta)
             {
-                // Bonus for a quiet ttMove that fails high (~3 Elo)
+                // Bonus for a quiet ttMove that fails high (~2 Elo)
                 if (!ttCapture)
                     update_quiet_stats(pos, ss, ttMove, stat_bonus(depth));
 
-                // Extra penalty for early quiet moves of the previous ply (~0 Elo)
+                // Extra penalty for early quiet moves of the previous ply (~0 Elo on STC, ~2 Elo on LTC)
                 if ((ss-1)->moveCount <= 2 && !priorCapture)
                     update_continuation_histories(ss-1, pos.piece_on(prevSq), prevSq, -stat_bonus(depth + 1));
             }
@@ -735,7 +734,7 @@ namespace {
         else // Fall back to (semi)classical complexity for TT hits, the NNUE complexity is lost
             complexity = abs(ss->staticEval - pos.psq_eg_stm());
 
-        // ttValue can be used as a better position evaluation (~4 Elo)
+        // ttValue can be used as a better position evaluation (~7 Elo)
         if (    ttValue != VALUE_NONE
             && (tte->bound() & (ttValue > eval ? BOUND_LOWER : BOUND_UPPER)))
             eval = ttValue;
@@ -751,7 +750,7 @@ namespace {
 
     thisThread->complexityAverage.update(complexity);
 
-    // Use static evaluation difference to improve quiet move ordering (~3 Elo)
+    // Use static evaluation difference to improve quiet move ordering (~4 Elo)
     if (is_ok((ss-1)->currentMove) && !(ss-1)->inCheck && !priorCapture)
     {
         int bonus = std::clamp(-19 * int((ss-1)->staticEval + ss->staticEval), -1914, 1914);
@@ -767,7 +766,7 @@ namespace {
                   :                                    168;
     improving = improvement > 0;
 
-    // Step 7. Razoring.
+    // Step 7. Razoring (~1 Elo).
     // If eval is really low check with qsearch if it can exceed alpha, if it can't,
     // return a fail low.
     if (eval < alpha - 369 - 254 * depth * depth)
@@ -777,7 +776,7 @@ namespace {
             return value;
     }
 
-    // Step 8. Futility pruning: child node (~25 Elo).
+    // Step 8. Futility pruning: child node (~40 Elo).
     // The depth condition is important for mate finding.
     if (   !ss->ttPv
         &&  depth < 8
@@ -786,7 +785,7 @@ namespace {
         &&  eval < 28031) // larger than VALUE_KNOWN_WIN, but smaller than TB wins
         return eval;
 
-    // Step 9. Null move search with verification search (~22 Elo)
+    // Step 9. Null move search with verification search (~35 Elo)
     if (   !PvNode
         && (ss-1)->currentMove != MOVE_NULL
         && (ss-1)->statScore < 17139
@@ -838,7 +837,7 @@ namespace {
 
     probCutBeta = beta + 191 - 54 * improving;
 
-    // Step 10. ProbCut (~4 Elo)
+    // Step 10. ProbCut (~10 Elo)
     // If we have a good enough capture and a reduced search returns a value
     // much above beta, we can (almost) safely prune the previous move.
     if (   !PvNode
@@ -855,7 +854,7 @@ namespace {
     {
         assert(probCutBeta < VALUE_INFINITE);
 
-        MovePicker mp(pos, ttMove, probCutBeta - ss->staticEval, depth - 3, &captureHistory);
+        MovePicker mp(pos, ttMove, probCutBeta - ss->staticEval, &captureHistory);
 
         while ((move = mp.next_move()) != MOVE_NONE)
             if (move != excludedMove && pos.legal(move))
@@ -889,7 +888,7 @@ namespace {
     }
 
     // Step 11. If the position is not in TT, decrease depth by 3.
-    // Use qsearch if depth is equal or below zero (~4 Elo)
+    // Use qsearch if depth is equal or below zero (~9 Elo)
     if (    PvNode
         && !ttMove)
         depth -= 3;
@@ -904,7 +903,7 @@ namespace {
 
 moves_loop: // When in check, search starts here
 
-    // Step 12. A small Probcut idea, when we are in check (~0 Elo)
+    // Step 12. A small Probcut idea, when we are in check (~4 Elo)
     probCutBeta = beta + 417;
     if (   ss->inCheck
         && !PvNode
@@ -981,12 +980,12 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
 
       Value delta = beta - alpha;
 
-      // Step 14. Pruning at shallow depth (~98 Elo). Depth conditions are important for mate finding.
+      // Step 14. Pruning at shallow depth (~120 Elo). Depth conditions are important for mate finding.
       if (  !rootNode
           && pos.non_pawn_material(us)
           && bestValue > VALUE_TB_LOSS_IN_MAX_PLY)
       {
-          // Skip quiet moves if movecount exceeds our FutilityMoveCount threshold (~7 Elo)
+          // Skip quiet moves if movecount exceeds our FutilityMoveCount threshold (~8 Elo)
           moveCountPruning = moveCount >= futility_move_count(improving, depth);
 
           // Reduced depth of the next LMR search
@@ -995,7 +994,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
           if (   capture
               || givesCheck)
           {
-              // Futility pruning for captures (~0 Elo)
+              // Futility pruning for captures (~2 Elo)
               if (   !givesCheck
                   && !PvNode
                   && lmrDepth < 7
@@ -1004,7 +1003,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
                    + captureHistory[movedPiece][to_sq(move)][type_of(pos.piece_on(to_sq(move)))] / 6 < alpha)
                   continue;
 
-              // SEE based pruning (~9 Elo)
+              // SEE based pruning (~11 Elo)
               if (!pos.see_ge(move, Value(-222) * depth))
                   continue;
           }
@@ -1021,23 +1020,23 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
 
               history += 2 * thisThread->mainHistory[us][from_to(move)];
 
-              // Futility pruning: parent node (~9 Elo)
+              // Futility pruning: parent node (~13 Elo)
               if (   !ss->inCheck
                   && lmrDepth < 13
                   && ss->staticEval + 106 + 145 * lmrDepth + history / 52 <= alpha)
                   continue;
 
-              // Prune moves with negative SEE (~3 Elo)
+              // Prune moves with negative SEE (~4 Elo)
               if (!pos.see_ge(move, Value(-24 * lmrDepth * lmrDepth - 15 * lmrDepth)))
                   continue;
           }
       }
 
-      // Step 15. Extensions (~66 Elo)
+      // Step 15. Extensions (~100 Elo)
       // We take care to not overdo to avoid search getting stuck.
       if (ss->ply < thisThread->rootDepth * 2)
       {
-          // Singular extension search (~58 Elo). If all moves but one fail low on a
+          // Singular extension search (~94 Elo). If all moves but one fail low on a
           // search of (alpha-s, beta-s), and just one fails high on (alpha, beta),
           // then that move is singular and should be extended. To verify this we do
           // a reduced search on all the other moves but the ttMove and if the
@@ -1066,8 +1065,11 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
                   // Avoid search explosion by limiting the number of double extensions
                   if (  !PvNode
                       && value < singularBeta - 25
-                      && ss->doubleExtensions <= 9)
+                      && ss->doubleExtensions <= 10)
+                  {
                       extension = 2;
+                      depth += depth < 12;
+                  }
               }
 
               // Multi-cut pruning
@@ -1093,7 +1095,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
                    && abs(ss->staticEval) > 82)
               extension = 1;
 
-          // Quiet ttMove extensions (~0 Elo)
+          // Quiet ttMove extensions (~1 Elo)
           else if (   PvNode
                    && move == ttMove
                    && move == ss->killers[0]
@@ -1118,62 +1120,62 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
       // Step 16. Make the move
       pos.do_move(move, st, givesCheck);
 
-      // Step 17. Late moves reduction / extension (LMR, ~98 Elo)
-      // We use various heuristics for the sons of a node after the first son has
-      // been searched. In general we would like to reduce them, but there are many
-      // cases where we extend a son if it has good chances to be "interesting".
-      if (    depth >= 2
-          &&  moveCount > 1 + (PvNode && ss->ply <= 1)
-          && (   !ss->ttPv
-              || !capture
-              || (cutNode && (ss-1)->moveCount > 1)))
-      {
-          Depth r = reduction(improving, depth, moveCount, delta, thisThread->rootDelta);
+      Depth r = reduction(improving, depth, moveCount, delta, thisThread->rootDelta);
 
-          // Decrease reduction if position is or has been on the PV
-          // and node is not likely to fail low. (~3 Elo)
-          if (   ss->ttPv
-              && !likelyFailLow)
-              r -= 2;
+      // Decrease reduction if position is or has been on the PV
+      // and node is not likely to fail low. (~3 Elo)
+      if (   ss->ttPv
+          && !likelyFailLow)
+          r -= 2;
 
-          // Decrease reduction if opponent's move count is high (~1 Elo)
-          if ((ss-1)->moveCount > 7)
-              r--;
+      // Decrease reduction if opponent's move count is high (~1 Elo)
+      if ((ss-1)->moveCount > 7)
+          r--;
 
-          // Increase reduction for cut nodes (~3 Elo)
-          if (cutNode)
-              r += 2;
+      // Increase reduction for cut nodes (~3 Elo)
+      if (cutNode)
+          r += 2;
 
-          // Increase reduction if ttMove is a capture (~3 Elo)
-          if (ttCapture)
-              r++;
+      // Increase reduction if ttMove is a capture (~3 Elo)
+      if (ttCapture)
+          r++;
 
-          // Decrease reduction for PvNodes based on depth
-          if (PvNode)
-              r -= 1 + 11 / (3 + depth);
+      // Decrease reduction for PvNodes based on depth
+      if (PvNode)
+          r -= 1 + 11 / (3 + depth);
 
-          // Decrease reduction if ttMove has been singularly extended (~1 Elo)
-          if (singularQuietLMR)
-              r--;
+      // Decrease reduction if ttMove has been singularly extended (~1 Elo)
+      if (singularQuietLMR)
+          r--;
 
-          // Dicrease reduction if we move a threatened piece (~1 Elo)
-          if (   depth > 9
-              && (mp.threatenedPieces & from_sq(move)))
-              r--;
+      // Decrease reduction if we move a threatened piece (~1 Elo)
+      if (   depth > 9
+          && (mp.threatenedPieces & from_sq(move)))
+          r--;
 
-          // Increase reduction if next ply has a lot of fail high
-          if ((ss+1)->cutoffCnt > 3 && !PvNode)
-              r++;
+      // Increase reduction if next ply has a lot of fail high
+      if ((ss+1)->cutoffCnt > 3)
+          r++;
 
-          ss->statScore =  2 * thisThread->mainHistory[us][from_to(move)]
-                         + (*contHist[0])[movedPiece][to_sq(move)]
-                         + (*contHist[1])[movedPiece][to_sq(move)]
-                         + (*contHist[3])[movedPiece][to_sq(move)]
-                         - 4433;
+      ss->statScore =  2 * thisThread->mainHistory[us][from_to(move)]
+                     + (*contHist[0])[movedPiece][to_sq(move)]
+                     + (*contHist[1])[movedPiece][to_sq(move)]
+                     + (*contHist[3])[movedPiece][to_sq(move)]
+                     - 4433;
 
-          // Decrease/increase reduction for moves with a good/bad history (~30 Elo)
-          r -= ss->statScore / (13628 + 4000 * (depth > 7 && depth < 19));
+      // Decrease/increase reduction for moves with a good/bad history (~30 Elo)
+      r -= ss->statScore / (13000 + 4152 * (depth > 7 && depth < 19));
 
+      // Step 17. Late moves reduction / extension (LMR, ~117 Elo)
+      // We use various heuristics for the sons of a node after the first son has
+      // been searched. In general we would like to reduce them, but there are many
+      // cases where we extend a son if it has good chances to be "interesting".
+      if (    depth >= 2
+          &&  moveCount > 1 + (PvNode && ss->ply <= 1)
+          && (   !ss->ttPv
+              || !capture
+              || (cutNode && (ss-1)->moveCount > 1)))
+      {
           // In general we want to cap the LMR depth search at newDepth, but when
           // reduction is negative, we allow this move a limited search extension
           // beyond the first move depth. This may lead to hidden double extensions.
@@ -1187,8 +1189,15 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
               // Adjust full depth search based on LMR results - if result
               // was good enough search deeper, if it was bad enough search shallower
               const bool doDeeperSearch = value > (alpha + 64 + 11 * (newDepth - d));
+              const bool doEvenDeeperSearch = value > alpha + 582 && ss->doubleExtensions <= 5;
               const bool doShallowerSearch = value < bestValue + newDepth;
-              value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth + doDeeperSearch - doShallowerSearch, !cutNode);
+
+              ss->doubleExtensions = ss->doubleExtensions + doEvenDeeperSearch;
+
+              newDepth += doDeeperSearch - doShallowerSearch + doEvenDeeperSearch;
+
+              if (newDepth > d)
+                  value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth, !cutNode);
 
               int bonus = value > alpha ?  stat_bonus(newDepth)
                                         : -stat_bonus(newDepth);
@@ -1200,10 +1209,10 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
           }
       }
 
-      // Step 18. Full depth search when LMR is skipped
+      // Step 18. Full depth search when LMR is skipped. If expected reduction is high, reduce its depth by 1.
       else if (!PvNode || moveCount > 1)
       {
-              value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth, !cutNode);
+               value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth - (r > 4), !cutNode);
       }
 
       // For PV nodes only, do a full PV search on the first move or after a fail
@@ -1240,8 +1249,18 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
           // PV move or new best move?
           if (moveCount == 1 || value > alpha)
           {
-              rm.score = value;
+              rm.score =  rm.uciScore = value;
               rm.selDepth = thisThread->selDepth;
+              rm.scoreLowerbound = rm.scoreUpperbound = false;
+
+              if (value >= beta) {
+                 rm.scoreLowerbound = true;
+                 rm.uciScore = beta;
+              }
+              else if (value <= alpha) {
+                 rm.scoreUpperbound = true;
+                 rm.uciScore = alpha;
+              }
               rm.pv.resize(1);
 
               assert((ss+1)->pv);
@@ -1283,7 +1302,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
                       && depth < 6
                       && beta  <  VALUE_KNOWN_WIN
                       && alpha > -VALUE_KNOWN_WIN)
-                     depth -= 1;
+                      depth -= 1;
 
                   assert(depth > 0);
               }
@@ -1295,8 +1314,6 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
               }
           }
       }
-      else
-         ss->cutoffCnt = 0;
 
 
       // If the move is worse than some previously searched move, remember it to update its stats later
@@ -1336,16 +1353,17 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
                          quietsSearched, quietCount, capturesSearched, captureCount, depth);
 
     // Bonus for prior countermove that caused the fail low
-    else if (   (depth >= 5 || PvNode)
+    else if (   (depth >= 5 || PvNode || bestValue < alpha - 62 * depth)
              && !priorCapture)
     {
         //Assign extra bonus if current node is PvNode or cutNode
         //or fail low was really bad
         bool extraBonus =    PvNode
-                          || cutNode
-                          || bestValue < alpha - 62 * depth;
+                          || cutNode;
 
-        update_continuation_histories(ss-1, pos.piece_on(prevSq), prevSq, stat_bonus(depth) * (1 + extraBonus));
+        bool doubleExtraBonus = extraBonus && bestValue < alpha - 85 * depth;
+
+        update_continuation_histories(ss-1, pos.piece_on(prevSq), prevSq, stat_bonus(depth) * (1 + extraBonus + doubleExtraBonus));
     }
 
     if (PvNode)
@@ -1445,7 +1463,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
             if ((ss->staticEval = bestValue = tte->eval()) == VALUE_NONE)
                 ss->staticEval = bestValue = evaluate(pos);
 
-            // ttValue can be used as a better position evaluation (~7 Elo)
+            // ttValue can be used as a better position evaluation (~13 Elo)
             if (    ttValue != VALUE_NONE
                 && (tte->bound() & (ttValue > bestValue ? BOUND_LOWER : BOUND_UPPER)))
                 bestValue = ttValue;
@@ -1503,14 +1521,13 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
 
       moveCount++;
 
-      // Futility pruning and moveCount pruning (~5 Elo)
+      // Futility pruning and moveCount pruning (~10 Elo)
       if (    bestValue > VALUE_TB_LOSS_IN_MAX_PLY
           && !givesCheck
           &&  to_sq(move) != prevSq
           &&  futilityBase > -VALUE_KNOWN_WIN
           &&  type_of(move) != PROMOTION)
       {
-
           if (moveCount > 2)
               continue;
 
@@ -1543,19 +1560,18 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
                                                                 [pos.moved_piece(move)]
                                                                 [to_sq(move)];
 
-      // Continuation history based pruning (~2 Elo)
+      // Continuation history based pruning (~3 Elo)
       if (   !capture
           && bestValue > VALUE_TB_LOSS_IN_MAX_PLY
           && (*contHist[0])[pos.moved_piece(move)][to_sq(move)] < 0
           && (*contHist[1])[pos.moved_piece(move)][to_sq(move)] < 0)
           continue;
 
-      // movecount pruning for quiet check evasions
+      // We prune after 2nd quiet check evasion where being 'in check' is implicitly checked through the counter
+      // and being a 'quiet' apart from being a tt move is assumed after an increment because captures are pushed ahead.
       if (   bestValue > VALUE_TB_LOSS_IN_MAX_PLY
-          && quietCheckEvasions > 1
-          && !capture
-          && ss->inCheck)
-          continue;
+          && quietCheckEvasions > 1)
+          break;
 
       quietCheckEvasions += !capture && ss->inCheck;
 
@@ -1819,7 +1835,7 @@ void MainThread::check_time() {
 /// UCI::pv() formats PV information according to the UCI protocol. UCI requires
 /// that all (if any) unsearched PV lines are sent using a previous search score.
 
-string UCI::pv(const Position& pos, Depth depth, Value alpha, Value beta) {
+string UCI::pv(const Position& pos, Depth depth) {
 
   std::stringstream ss;
   TimePoint elapsed = Time.elapsed() + 1;
@@ -1837,7 +1853,7 @@ string UCI::pv(const Position& pos, Depth depth, Value alpha, Value beta) {
           continue;
 
       Depth d = updated ? depth : std::max(1, depth - 1);
-      Value v = updated ? rootMoves[i].score : rootMoves[i].previousScore;
+      Value v = updated ? rootMoves[i].uciScore : rootMoves[i].previousScore;
 
       if (v == -VALUE_INFINITE)
           v = VALUE_ZERO;
@@ -1857,8 +1873,8 @@ string UCI::pv(const Position& pos, Depth depth, Value alpha, Value beta) {
       if (Options["UCI_ShowWDL"])
           ss << UCI::wdl(v, pos.game_ply());
 
-      if (!tb && i == pvIdx)
-          ss << (v >= beta ? " lowerbound" : v <= alpha ? " upperbound" : "");
+      if (i == pvIdx && !tb && updated) // tablebase- and previous-scores are exact
+         ss << (rootMoves[i].scoreLowerbound ? " lowerbound" : (rootMoves[i].scoreUpperbound ? " upperbound" : ""));
 
       ss << " nodes "    << nodesSearched
          << " nps "      << nodesSearched * 1000 / elapsed