]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/search.cpp
Use extendable instead of depth extension
[stockfish] / src / search.cpp
index 5b4913c3d3dcdbe733ec30c92e8f90f152843c7a..ed1cdc7faa0187184d3a1ac14df6a2b7ab269d2e 100644 (file)
@@ -238,19 +238,20 @@ namespace {
                 Depth depth, int ply, int threadID);
   void sp_search(SplitPoint *sp, int threadID);
   void sp_search_pv(SplitPoint *sp, int threadID);
+  void init_search_stack(SearchStack& ss);
   void init_search_stack(SearchStack ss[]);
   void init_node(const Position &pos, SearchStack ss[], int ply, int threadID);
   void update_pv(SearchStack ss[], int ply);
   void sp_update_pv(SearchStack *pss, SearchStack ss[], int ply);
   bool connected_moves(const Position &pos, Move m1, Move m2);
-  Depth extension(const Position &pos, Move m, bool pvNode, bool check,
-                  bool singleReply, bool mateThreat);
+  bool move_is_killer(Move m, const SearchStack& ss);
+  Depth extension(const Position &pos, Move m, bool pvNode, bool check, bool singleReply, bool mateThreat, bool* extendable);
   bool ok_to_do_nullmove(const Position &pos);
   bool ok_to_prune(const Position &pos, Move m, Move threat, Depth d);
   bool ok_to_use_TT(const TTEntry* tte, Depth depth, Value beta, int ply);
   bool ok_to_history(const Position &pos, Move m);
-  void update_history(const Position& pos, Move m, Depth depth,
-                      Move movesSearched[], int moveCount);
+  void update_history(const Position& pos, Move m, Depth depth, Move movesSearched[], int moveCount);
+  void update_killers(Move m, SearchStack& ss);
 
   bool fail_high_ply_1();
   int current_search_time();
@@ -298,6 +299,9 @@ Lock IOLock;
 
 History H;  // Should be made local?
 
+// The empty search stack
+SearchStack EmptySearchStack;
+
 
 ////
 //// Functions
@@ -426,8 +430,8 @@ void think(const Position &pos, bool infinite, bool ponder, int side_to_move,
   TimeAdvantage = myTime - oppTime;
 
   if (!movesToGo) // Sudden death time control
-  { 
-      if (increment)
+  {
+      if (myIncrement)
       {
           MaxSearchTime = myTime / 30 + myIncrement;
           AbsoluteMaxSearchTime = Max(myTime / 4, myIncrement - 100);
@@ -562,6 +566,9 @@ void init_threads() {
       // Wait until the thread has finished launching:
       while (!Threads[i].running);
   }
+
+  // Init also the empty search stack
+  init_search_stack(EmptySearchStack);
 }
 
 
@@ -771,7 +778,8 @@ namespace {
                       << " currmovenumber " << i + 1 << std::endl;
 
         // Decide search depth for this move
-        ext = extension(pos, move, true, pos.move_is_check(move), false, false);
+        bool dummy;
+        ext = extension(pos, move, true, pos.move_is_check(move), false, false, &dummy);
         newDepth = (Iteration - 2) * OnePly + ext + InitialDepth;
 
         // Make the move, and search it
@@ -788,7 +796,7 @@ namespace {
 
             if (Problem && StopOnPonderhit)
                 StopOnPonderhit = false;
-        } 
+        }
         else
         {
             value = -search(pos, ss, -alpha, newDepth, 1, true, 0);
@@ -938,8 +946,7 @@ namespace {
 
     // Initialize a MovePicker object for the current position, and prepare
     // to search all moves
-    MovePicker mp = MovePicker(pos, true, ttMove, ss[ply].mateKiller,
-                               ss[ply].killer1, ss[ply].killer2, depth);
+    MovePicker mp = MovePicker(pos, true, ttMove, ss[ply], depth);
 
     Move move, movesSearched[256];
     int moveCount = 0;
@@ -972,7 +979,8 @@ namespace {
           ss[ply].currentMoveCaptureValue = Value(0);
 
       // Decide the new search depth
-      Depth ext = extension(pos, move, true, moveIsCheck, singleReply, mateThreat);
+      bool extendable;
+      Depth ext = extension(pos, move, true, moveIsCheck, singleReply, mateThreat, &extendable);
       Depth newDepth = depth - OnePly + ext;
 
       // Make and search the move
@@ -986,14 +994,13 @@ namespace {
         // Try to reduce non-pv search depth by one ply if move seems not problematic,
         // if the move fails high will be re-searched at full depth.
         if (    depth >= 2*OnePly
-            &&  ext == Depth(0)
+            && !extendable
             &&  moveCount >= LMRPVMoves
             && !moveIsCapture
             && !move_promotion(move)
             && !moveIsPassedPawnPush
             && !move_is_castle(move)
-            &&  move != ss[ply].killer1
-            &&  move != ss[ply].killer2)
+            && !move_is_killer(move, ss[ply]))
         {
             ss[ply].reduction = OnePly;
             value = -search(pos, ss, -alpha, newDepth-OnePly, ply+1, true, threadID);
@@ -1075,11 +1082,7 @@ namespace {
         if (ok_to_history(pos, m)) // Only non capture moves are considered
         {
             update_history(pos, m, depth, movesSearched, moveCount);
-            if (m != ss[ply].killer1)
-            {
-                ss[ply].killer2 = ss[ply].killer1;
-                ss[ply].killer1 = m;
-            }
+            update_killers(m, ss[ply]);
         }
         TT.store(pos, value_to_tt(bestValue, ply), depth, m, VALUE_TYPE_LOWER);
     }
@@ -1197,8 +1200,7 @@ namespace {
 
     // Initialize a MovePicker object for the current position, and prepare
     // to search all moves:
-    MovePicker mp = MovePicker(pos, false, ttMove, ss[ply].mateKiller,
-                               ss[ply].killer1, ss[ply].killer2, depth);
+    MovePicker mp = MovePicker(pos, false, ttMove, ss[ply], depth);
 
     Move move, movesSearched[256];
     int moveCount = 0;
@@ -1225,12 +1227,13 @@ namespace {
       movesSearched[moveCount++] = ss[ply].currentMove = move;
 
       // Decide the new search depth
-      Depth ext = extension(pos, move, false, moveIsCheck, singleReply, mateThreat);
+      bool extendable;
+      Depth ext = extension(pos, move, false, moveIsCheck, singleReply, mateThreat, &extendable);
       Depth newDepth = depth - OnePly + ext;
 
       // Futility pruning
       if (    useFutilityPruning
-          &&  ext == Depth(0)
+          && !extendable
           && !moveIsCapture
           && !moveIsPassedPawnPush
           && !move_promotion(move))
@@ -1261,14 +1264,13 @@ namespace {
       // Try to reduce non-pv search depth by one ply if move seems not problematic,
       // if the move fails high will be re-searched at full depth.
       if (   depth >= 2*OnePly
-          && ext == Depth(0)
+          && !extendable
           && moveCount >= LMRNonPVMoves
           && !moveIsCapture
           && !move_promotion(move)
           && !moveIsPassedPawnPush
           && !move_is_castle(move)
-          &&  move != ss[ply].killer1
-          &&  move != ss[ply].killer2)
+          && !move_is_killer(move, ss[ply]))
       {
           ss[ply].reduction = OnePly;
           value = -search(pos, ss, -(beta-1), newDepth-OnePly, ply+1, true, threadID);
@@ -1327,11 +1329,7 @@ namespace {
         if (ok_to_history(pos, m)) // Only non capture moves are considered
         {
             update_history(pos, m, depth, movesSearched, moveCount);
-            if (m != ss[ply].killer1)
-            {
-                ss[ply].killer2 = ss[ply].killer1;
-                ss[ply].killer1 = m;
-            }
+            update_killers(m, ss[ply]);
         }
         TT.store(pos, value_to_tt(bestValue, ply), depth, m, VALUE_TYPE_LOWER);
     }
@@ -1388,12 +1386,13 @@ 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, false, MOVE_NONE, MOVE_NONE, MOVE_NONE,
-                               MOVE_NONE, depth);
+    MovePicker mp = MovePicker(pos, false, MOVE_NONE, EmptySearchStack, depth, &ei);
     Move move;
     int moveCount = 0;
     Bitboard dcCandidates = mp.discovered_check_candidates();
     bool isCheck = pos.is_check();
+    bool pvNode = (beta - alpha != 1);
+    bool enoughMaterial = pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()) > RookValueMidgame;
 
     // Loop through the moves until no moves remain or a beta cutoff
     // occurs.
@@ -1414,8 +1413,8 @@ namespace {
           && !moveIsCheck
           && !move_promotion(move)
           && !moveIsPassedPawnPush
-          &&  beta - alpha == 1
-          &&  pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()) > RookValueMidgame)
+          && !pvNode
+          &&  enoughMaterial)
       {
           Value futilityValue = staticValue
                               + Max(pos.midgame_value_of_piece_on(move_to(move)),
@@ -1431,7 +1430,7 @@ namespace {
           }
       }
 
-      // Don't search captures and checks with negative SEE values.
+      // Don't search captures and checks with negative SEE values
       if (   !isCheck
           && !move_promotion(move)
           && (pos.midgame_value_of_piece_on(move_from(move)) >
@@ -1474,12 +1473,7 @@ namespace {
     if (alpha >= beta && ok_to_history(pos, m)) // Only non capture moves are considered
     {
         // Wrong to update history when depth is <= 0
-
-        if (m != ss[ply].killer1)
-        {
-            ss[ply].killer2 = ss[ply].killer1;
-            ss[ply].killer1 = m;
-        }
+        update_killers(m, ss[ply]);
     }
     return bestValue;
   }
@@ -1524,12 +1518,13 @@ namespace {
       ss[sp->ply].currentMove = move;
 
       // Decide the new search depth.
-      Depth ext = extension(pos, move, false, moveIsCheck, false, false);
+      bool extendable;
+      Depth ext = extension(pos, move, false, moveIsCheck, false, false, &extendable);
       Depth newDepth = sp->depth - OnePly + ext;
 
       // Prune?
       if (    useFutilityPruning
-          &&  ext == Depth(0)
+          && !extendable
           && !moveIsCapture
           && !moveIsPassedPawnPush
           && !move_promotion(move)
@@ -1543,14 +1538,13 @@ namespace {
 
       // Try to reduce non-pv search depth by one ply if move seems not problematic,
       // if the move fails high will be re-searched at full depth.
-      if (    ext == Depth(0)
+      if (   !extendable
           &&  moveCount >= LMRNonPVMoves
           && !moveIsCapture
           && !moveIsPassedPawnPush
           && !move_promotion(move)
           && !move_is_castle(move)
-          &&  move != ss[sp->ply].killer1
-          &&  move != ss[sp->ply].killer2)
+          && !move_is_killer(move, ss[sp->ply]))
       {
           ss[sp->ply].reduction = OnePly;
           value = -search(pos, ss, -(sp->beta-1), newDepth - OnePly, sp->ply+1, true, threadID);
@@ -1642,7 +1636,8 @@ namespace {
       ss[sp->ply].currentMove = move;
 
       // Decide the new search depth.
-      Depth ext = extension(pos, move, true, moveIsCheck, false, false);
+      bool extendable;
+      Depth ext = extension(pos, move, true, moveIsCheck, false, false, &extendable);
       Depth newDepth = sp->depth - OnePly + ext;
 
       // Make and search the move.
@@ -1651,14 +1646,13 @@ namespace {
 
       // Try to reduce non-pv search depth by one ply if move seems not problematic,
       // if the move fails high will be re-searched at full depth.
-      if (    ext == Depth(0)
+      if (   !extendable
           &&  moveCount >= LMRPVMoves
           && !moveIsCapture
           && !moveIsPassedPawnPush
           && !move_promotion(move)
           && !move_is_castle(move)
-          &&  move != ss[sp->ply].killer1
-          &&  move != ss[sp->ply].killer2)
+          && !move_is_killer(move, ss[sp->ply]))
       {
           ss[sp->ply].reduction = OnePly;
           value = -search(pos, ss, -sp->alpha, newDepth - OnePly, sp->ply+1, true, threadID);
@@ -1889,17 +1883,28 @@ namespace {
 
   // init_search_stack() initializes a search stack at the beginning of a
   // new search from the root.
+  void init_search_stack(SearchStack& ss) {
+
+    ss.pv[0] = MOVE_NONE;
+    ss.pv[1] = MOVE_NONE;
+    ss.currentMove = MOVE_NONE;
+    ss.threatMove = MOVE_NONE;
+    ss.reduction = Depth(0);
+    for (int j = 0; j < KILLER_MAX; j++)
+        ss.killers[j] = MOVE_NONE;
+  }
 
   void init_search_stack(SearchStack ss[]) {
-    for(int i = 0; i < 3; i++) {
-      ss[i].pv[i] = MOVE_NONE;
-      ss[i].pv[i+1] = MOVE_NONE;
-      ss[i].currentMove = MOVE_NONE;
-      ss[i].mateKiller = MOVE_NONE;
-      ss[i].killer1 = MOVE_NONE;
-      ss[i].killer2 = MOVE_NONE;
-      ss[i].threatMove = MOVE_NONE;
-      ss[i].reduction = Depth(0);
+
+    for (int i = 0; i < 3; i++)
+    {
+        ss[i].pv[i] = MOVE_NONE;
+        ss[i].pv[i+1] = MOVE_NONE;
+        ss[i].currentMove = MOVE_NONE;
+        ss[i].threatMove = MOVE_NONE;
+        ss[i].reduction = Depth(0);
+        for (int j = 0; j < KILLER_MAX; j++)
+            ss[i].killers[j] = MOVE_NONE;
     }
   }
 
@@ -1923,13 +1928,13 @@ namespace {
         NodesSincePoll = 0;
       }
     }
-
     ss[ply].pv[ply] = ss[ply].pv[ply+1] = ss[ply].currentMove = MOVE_NONE;
     ss[ply+2].mateKiller = MOVE_NONE;
-    ss[ply+2].killer1 = ss[ply+2].killer2 = MOVE_NONE;
     ss[ply].threatMove = MOVE_NONE;
     ss[ply].reduction = Depth(0);
     ss[ply].currentMoveCaptureValue = Value(0);
+    for (int j = 0; j < KILLER_MAX; j++)
+        ss[ply+2].killers[j] = MOVE_NONE;
 
     if(Threads[threadID].printCurrentLine)
       print_current_line(ss, ply, threadID);
@@ -2032,14 +2037,29 @@ namespace {
   }
 
 
+  // move_is_killer() checks if the given move is among the
+  // killer moves of that ply.
+
+  bool move_is_killer(Move m, const SearchStack& ss) {
+
+      const Move* k = ss.killers;
+      for (int i = 0; i < KILLER_MAX; i++, k++)
+          if (*k == m)
+              return true;
+
+      return false;
+  }
+
+
   // extension() decides whether a move should be searched with normal depth,
   // or with extended depth.  Certain classes of moves (checking moves, in
   // particular) are searched with bigger depth than ordinary moves.
 
   Depth extension(const Position &pos, Move m, bool pvNode,
-                  bool check, bool singleReply, bool mateThreat) {
+                  bool check, bool singleReply, bool mateThreat, bool* extendable) {
 
     Depth result = Depth(0);
+    *extendable = check || singleReply || mateThreat;
 
     if (check)
         result += CheckExtension[pvNode];
@@ -2047,26 +2067,37 @@ namespace {
     if (singleReply)
         result += SingleReplyExtension[pvNode];
 
+    if (mateThreat)
+        result += MateThreatExtension[pvNode];
+
     if (pos.move_is_pawn_push_to_7th(m))
+    {
         result += PawnPushTo7thExtension[pvNode];
-
+        *extendable = true;
+    }
     if (pos.move_is_passed_pawn_push(m))
+    {
         result += PassedPawnExtension[pvNode];
+        *extendable = true;
+    }
 
-    if (mateThreat)
-        result += MateThreatExtension[pvNode];
-
-    if (   pos.midgame_value_of_piece_on(move_to(m)) >= RookValueMidgame\r
-        && (  pos.non_pawn_material(WHITE) + pos.non_pawn_material(BLACK)\r
-            - pos.midgame_value_of_piece_on(move_to(m)) == Value(0))\r
+    if (   pos.midgame_value_of_piece_on(move_to(m)) >= RookValueMidgame
+        && (  pos.non_pawn_material(WHITE) + pos.non_pawn_material(BLACK)
+            - pos.midgame_value_of_piece_on(move_to(m)) == Value(0))
         && !move_promotion(m))
+    {
         result += PawnEndgameExtension[pvNode];
-    
+        *extendable = true;
+    }
+
     if (   pvNode
         && pos.move_is_capture(m)
         && pos.type_of_piece_on(move_to(m)) != PAWN
         && pos.see(m) >= 0)
+    {
         result += OnePly/2;
+        *extendable = true;
+    }
 
     return Min(result, OnePly);
   }
@@ -2155,13 +2186,11 @@ namespace {
 
 
   // ok_to_history() returns true if a move m can be stored
-  // in history. Should be a non capturing move.
+  // in history. Should be a non capturing move nor a promotion.
 
   bool ok_to_history(const Position& pos, Move m) {
 
-    return    pos.square_is_empty(move_to(m))
-          && !move_promotion(m)
-          && !move_is_ep(m);
+    return !pos.move_is_capture(m) && !move_promotion(m);
   }
 
 
@@ -2181,6 +2210,21 @@ namespace {
     }
   }
 
+
+  // update_killers() add a good move that produced a beta-cutoff
+  // among the killer moves of that ply.
+
+  void update_killers(Move m, SearchStack& ss) {
+
+    if (m == ss.killers[0])
+        return;
+
+    for (int i = KILLER_MAX - 1; i > 0; i--)
+        ss.killers[i] = ss.killers[i - 1];
+
+    ss.killers[0] = m;
+  }
+
   // fail_high_ply_1() checks if some thread is currently resolving a fail
   // high at ply 1 at the node below the first root node.  This information
   // is used for time managment.