]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/search.cpp
Don't probe TT at RootNode
[stockfish] / src / search.cpp
index 81f96ccdc74162d7ac63e1b37eece83b23ad9a60..fce0409bf17023e89ad61665b4afcb5bc885df14 100644 (file)
@@ -21,6 +21,7 @@
 #include <cmath>
 #include <cstring>
 #include <fstream>
+#include <iomanip>
 #include <iostream>
 #include <sstream>
 #include <vector>
@@ -40,6 +41,7 @@
 
 using std::cout;
 using std::endl;
+using std::string;
 
 namespace {
 
@@ -79,16 +81,9 @@ namespace {
     Move pv[PLY_MAX_PLUS_2];
   };
 
-  // RootMoveList struct is just a vector of RootMove objects,
-  // with an handful of methods above the standard ones.
+  // RootMoveList struct is mainly a std::vector of RootMove objects
   struct RootMoveList : public std::vector<RootMove> {
-
-    typedef std::vector<RootMove> Base;
-
     void init(Position& pos, Move searchMoves[]);
-    void sort() { insertion_sort<RootMove, Base::iterator>(begin(), end()); }
-    void sort_first(int n) { insertion_sort<RootMove, Base::iterator>(begin(), begin() + n); }
-
     int bestMoveChanges;
   };
 
@@ -217,10 +212,11 @@ namespace {
   void do_skill_level(Move* best, Move* ponder);
 
   int current_search_time(int set = 0);
-  std::string score_to_uci(Value v, Value alpha, Value beta);
-  std::string speed_to_uci(int64_t nodes);
-  std::string pv_to_uci(Move pv[], int pvNum);
-  std::string depth_to_uci(Depth depth);
+  string score_to_uci(Value v, Value alpha, Value beta);
+  string speed_to_uci(int64_t nodes);
+  string pv_to_uci(Move pv[], int pvNum, bool chess960);
+  string pretty_pv(Position& pos, int depth, Value score, int time, Move pv[]);
+  string depth_to_uci(Depth depth);
   void poll(const Position& pos);
   void wait_for_stop_or_ponderhit();
 
@@ -300,7 +296,7 @@ namespace {
     if (moveIsCheck && pos.see_sign(m) >= 0)
         result += CheckExtension[PvNode];
 
-    if (pos.type_of_piece_on(move_from(m)) == PAWN)
+    if (piece_type(pos.piece_on(move_from(m))) == PAWN)
     {
         Color c = pos.side_to_move();
         if (relative_rank(c, move_to(m)) == RANK_7)
@@ -316,7 +312,7 @@ namespace {
     }
 
     if (   captureOrPromotion
-        && pos.type_of_piece_on(move_to(m)) != PAWN
+        && piece_type(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))
@@ -363,27 +359,24 @@ void init_search() {
 
 int64_t perft(Position& pos, Depth depth) {
 
-  MoveStack mlist[MAX_MOVES];
   StateInfo st;
-  Move m;
   int64_t sum = 0;
 
   // Generate all legal moves
-  MoveStack* last = generate<MV_LEGAL>(pos, mlist);
+  MoveList<MV_LEGAL> ml(pos);
 
   // If we are at the last ply we don't need to do and undo
   // the moves, just to count them.
   if (depth <= ONE_PLY)
-      return int(last - mlist);
+      return ml.size();
 
   // Loop through all legal moves
   CheckInfo ci(pos);
-  for (MoveStack* cur = mlist; cur != last; cur++)
+  for ( ; !ml.end(); ++ml)
   {
-      m = cur->move;
-      pos.do_move(m, st, ci, pos.move_gives_check(m, ci));
+      pos.do_move(ml.move(), st, ci, pos.move_gives_check(ml.move(), ci));
       sum += perft(pos, depth - ONE_PLY);
-      pos.undo_move(m);
+      pos.undo_move(ml.move());
   }
   return sum;
 }
@@ -421,8 +414,8 @@ bool think(Position& pos, const SearchLimits& limits, Move searchMoves[]) {
   // Look for a book move
   if (Options["OwnBook"].value<bool>())
   {
-      if (Options["Book File"].value<std::string>() != book.name())
-          book.open(Options["Book File"].value<std::string>());
+      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>());
       if (bookMove != MOVE_NONE)
@@ -467,7 +460,7 @@ 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>())
   {
-      std::string name = Options["Search Log Filename"].value<std::string>();
+      string name = Options["Search Log Filename"].value<string>();
       LogFile.open(name.c_str(), std::ios::out | std::ios::app);
 
       if (LogFile.is_open())
@@ -599,7 +592,7 @@ namespace {
                          << depth_to_uci(depth * ONE_PLY)
                          << score_to_uci(Rml[i].pv_score, alpha, beta)
                          << speed_to_uci(pos.nodes_searched())
-                         << pv_to_uci(Rml[i].pv, i + 1) << endl;
+                         << pv_to_uci(Rml[i].pv, i + 1, pos.is_chess960()) << endl;
 
             // In case of failing high/low increase aspiration window and research,
             // otherwise exit the fail high/low loop.
@@ -643,12 +636,6 @@ namespace {
         // Check for some early stop condition
         if (!StopRequest && Limits.useTimeManagement())
         {
-            // Stop search early when the last two iterations returned a mate score
-            if (   depth >= 5
-                && abs(bestValues[depth])     >= VALUE_MATE_IN_PLY_MAX
-                && abs(bestValues[depth - 1]) >= VALUE_MATE_IN_PLY_MAX)
-                StopRequest = true;
-
             // 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.
@@ -736,7 +723,14 @@ namespace {
     if (PvNode && thread.maxPly < ss->ply)
         thread.maxPly = ss->ply;
 
-    if (SpNode)
+    // Step 1. Initialize node and poll. Polling can abort search
+    if (!SpNode)
+    {
+        ss->currentMove = ss->bestMove = threatMove = (ss+1)->excludedMove = MOVE_NONE;
+        (ss+1)->skipNullMove = false; (ss+1)->reduction = DEPTH_ZERO;
+        (ss+2)->killers[0] = (ss+2)->killers[1] = MOVE_NONE;
+    }
+    else
     {
         sp = ss->sp;
         tte = NULL;
@@ -745,11 +739,6 @@ namespace {
         goto split_point_start;
     }
 
-    // Step 1. Initialize node and poll. Polling can abort search
-    ss->currentMove = ss->bestMove = threatMove = (ss+1)->excludedMove = MOVE_NONE;
-    (ss+1)->skipNullMove = false; (ss+1)->reduction = DEPTH_ZERO;
-    (ss+2)->killers[0] = (ss+2)->killers[1] = MOVE_NONE;
-
     if (pos.thread() == 0 && ++NodesSincePoll > NodesBetweenPolls)
     {
         NodesSincePoll = 0;
@@ -776,15 +765,15 @@ namespace {
     // TT value, so we use a different position key in case of an excluded move.
     excludedMove = ss->excludedMove;
     posKey = excludedMove ? pos.get_exclusion_key() : pos.get_key();
-
     tte = TT.probe(posKey);
     ttMove = 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
-    // smooth experience in analysis mode.
-    if (tte && (PvNode ? tte->depth() >= depth && tte->type() == VALUE_TYPE_EXACT
-                       : ok_to_use_TT(tte, depth, beta, ss->ply)))
+    // smooth experience in analysis mode. We don't probe at Root nodes otherwise
+    // we should also update RootMoveList to avoid bogus output.
+    if (!RootNode && tte && (PvNode ? tte->depth() >= depth && tte->type() == VALUE_TYPE_EXACT
+                                    : ok_to_use_TT(tte, depth, beta, ss->ply)))
     {
         TT.refresh(tte);
         ss->bestMove = ttMove; // Can be MOVE_NONE
@@ -976,7 +965,7 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
       if (move == excludedMove)
           continue;
 
-      // At PV and SpNode nodes we want the moves to be legal
+      // At PV and SpNode nodes we want all moves to be legal since the beginning
       if ((PvNode || SpNode) && !pos.pl_move_is_legal(move, ci.pinned))
           continue;
 
@@ -1004,14 +993,14 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
               cout << "info" << speed_to_uci(pos.nodes_searched()) << endl;
           }
 
-          // For long searches send to GUI current move
+          // For long searches send current move info to GUI
           if (current_search_time() > 2000)
               cout << "info" << depth_to_uci(depth)
                    << " currmove " << move << " currmovenumber " << moveCount << endl;
       }
 
       // 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 : MultiPV : 1));
+      isPvMove = (PvNode && moveCount <= (!RootNode ? 1 : depth <= ONE_PLY ? MAX_MOVES : MultiPV));
       givesCheck = pos.move_gives_check(move, ci);
       captureOrPromotion = pos.move_is_capture_or_promotion(move);
 
@@ -1107,13 +1096,12 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
       }
 
       ss->currentMove = move;
+      if (!SpNode && !captureOrPromotion)
+          movesSearched[playedMoveCount++] = move;
 
       // Step 14. Make the move
       pos.do_move(move, st, ci, givesCheck);
 
-      if (!SpNode && !captureOrPromotion)
-          movesSearched[playedMoveCount++] = move;
-
       // Step extra. pv search (only in PV nodes)
       // The first move in list is the expected PV
       if (isPvMove)
@@ -1124,24 +1112,23 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
           // Step 15. Reduced depth search
           // If the move fails high will be re-searched at full depth.
           bool doFullDepthSearch = true;
-          alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
 
           if (    depth > 3 * ONE_PLY
               && !captureOrPromotion
               && !dangerous
               && !move_is_castle(move)
               &&  ss->killers[0] != move
-              &&  ss->killers[1] != move)
+              &&  ss->killers[1] != move
+              && (ss->reduction = reduction<PvNode>(depth, moveCount)) != DEPTH_ZERO)
           {
-              ss->reduction = reduction<PvNode>(depth, moveCount);
-              if (ss->reduction)
-              {
-                  Depth d = newDepth - ss->reduction;
-                  value = d < ONE_PLY ? -qsearch<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, DEPTH_ZERO)
-                                      : - search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, d);
-                  doFullDepthSearch = (value > alpha);
-              }
-              ss->reduction = DEPTH_ZERO; // Restore original reduction
+              Depth d = newDepth - ss->reduction;
+              alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
+
+              value = d < ONE_PLY ? -qsearch<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, DEPTH_ZERO)
+                                  : - search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, d);
+
+              ss->reduction = DEPTH_ZERO;
+              doFullDepthSearch = (value > alpha);
           }
 
           // Step 16. Full depth search
@@ -1173,29 +1160,23 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
           alpha = sp->alpha;
       }
 
-      if (value > bestValue && !(SpNode && thread.cutoff_occurred()))
+      if (value > bestValue)
       {
           bestValue = value;
+          ss->bestMove = move;
 
-          if (SpNode)
-              sp->bestValue = value;
+          if (  !RootNode
+              && PvNode
+              && value > alpha
+              && value < beta) // We want always alpha < beta
+              alpha = value;
 
-          if (!RootNode && value > alpha)
+          if (SpNode && !thread.cutoff_occurred())
           {
-              if (PvNode && value < beta) // We want always alpha < beta
-              {
-                  alpha = value;
-
-                  if (SpNode)
-                      sp->alpha = value;
-              }
-              else if (SpNode)
-                  sp->is_betaCutoff = true;
-
-              ss->bestMove = move;
-
-              if (SpNode)
-                  sp->ss->bestMove = move;
+              sp->bestValue = value;
+              sp->ss->bestMove = move;
+              sp->alpha = alpha;
+              sp->is_betaCutoff = (value >= beta);
           }
       }
 
@@ -1216,7 +1197,6 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
           if (isPvMove || value > alpha)
           {
               // Update PV
-              ss->bestMove = move;
               mp.current().pv_score = value;
               mp.current().extract_pv_from_tt(pos);
 
@@ -1230,7 +1210,7 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
               // 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.
-              Rml.sort_first(moveCount);
+              sort<RootMove>(Rml.begin(), Rml.begin() + moveCount);
 
               // Update alpha. In multi-pv we don't use aspiration window, so set
               // alpha equal to minimum score among the PV lines searched so far.
@@ -1524,18 +1504,18 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
     newAtt = pos.attacks_from(pc,   to, occ);
 
     // Rule 1. Checks which give opponent's king at most one escape square are dangerous
-    b = kingAtt & ~pos.pieces_of_color(them) & ~newAtt & ~(1ULL << to);
+    b = kingAtt & ~pos.pieces(them) & ~newAtt & ~(1ULL << to);
 
     if (!(b && (b & (b - 1))))
         return true;
 
     // Rule 2. Queen contact check is very dangerous
-    if (   type_of_piece(pc) == QUEEN
+    if (   piece_type(pc) == QUEEN
         && bit_is_set(kingAtt, to))
         return true;
 
     // Rule 3. Creating new double threats with checks
-    b = pos.pieces_of_color(them) & newAtt & ~oldAtt & ~(1ULL << ksq);
+    b = pos.pieces(them) & newAtt & ~oldAtt & ~(1ULL << ksq);
 
     while (b)
     {
@@ -1566,7 +1546,8 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
   bool connected_moves(const Position& pos, Move m1, Move m2) {
 
     Square f1, t1, f2, t2;
-    Piece p;
+    Piece p1, p2;
+    Square ksq;
 
     assert(m1 && move_is_ok(m1));
     assert(m2 && move_is_ok(m2));
@@ -1584,26 +1565,24 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
         return true;
 
     // Case 3: Moving through the vacated square
-    if (   piece_is_slider(pos.piece_on(f2))
+    p2 = pos.piece_on(f2);
+    if (   piece_is_slider(p2)
         && bit_is_set(squares_between(f2, t2), f1))
       return true;
 
     // Case 4: The destination square for m2 is defended by the moving piece in m1
-    p = pos.piece_on(t1);
-    if (bit_is_set(pos.attacks_from(p, t1), t2))
+    p1 = pos.piece_on(t1);
+    if (bit_is_set(pos.attacks_from(p1, t1), t2))
         return true;
 
     // Case 5: Discovered check, checking piece is the piece moved in m1
-    if (    piece_is_slider(p)
-        &&  bit_is_set(squares_between(t1, pos.king_square(pos.side_to_move())), f2)
-        && !bit_is_set(squares_between(t1, pos.king_square(pos.side_to_move())), t2))
+    ksq = pos.king_square(pos.side_to_move());
+    if (    piece_is_slider(p1)
+        &&  bit_is_set(squares_between(t1, ksq), f2))
     {
-        // discovered_check_candidates() works also if the Position's side to
-        // move is the opposite of the checking piece.
-        Color them = opposite_color(pos.side_to_move());
-        Bitboard dcCandidates = pos.discovered_check_candidates(them);
-
-        if (bit_is_set(dcCandidates, f2))
+        Bitboard occ = pos.occupied_squares();
+        clear_bit(&occ, f2);
+        if (bit_is_set(pos.attacks_from(p1, t1, occ), ksq))
             return true;
     }
     return false;
@@ -1666,7 +1645,7 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
     // 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))
-            || pos.type_of_piece_on(tfrom) == KING)
+            || piece_type(pos.piece_on(tfrom)) == KING)
         && pos.move_attacks_square(m, tto))
         return true;
 
@@ -1770,7 +1749,7 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
   // mate <y>   Mate in y moves, not plies. If the engine is getting mated
   //            use negative values for y.
 
-  std::string score_to_uci(Value v, Value alpha, Value beta) {
+  string score_to_uci(Value v, Value alpha, Value beta) {
 
     std::stringstream s;
 
@@ -1788,7 +1767,7 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
   // speed_to_uci() returns a string with time stats of current search suitable
   // to be sent to UCI gui.
 
-  std::string speed_to_uci(int64_t nodes) {
+  string speed_to_uci(int64_t nodes) {
 
     std::stringstream s;
     int t = current_search_time();
@@ -1803,11 +1782,11 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
   // pv_to_uci() returns a string with information on the current PV line
   // formatted according to UCI specification.
 
-  std::string pv_to_uci(Move pv[], int pvNum) {
+  string pv_to_uci(Move pv[], int pvNum, bool chess960) {
 
     std::stringstream s;
 
-    s << " multipv " << pvNum << " pv ";
+    s << " multipv " << pvNum << " pv " << set960(chess960);
 
     for ( ; *pv != MOVE_NONE; pv++)
         s << *pv << " ";
@@ -1818,7 +1797,7 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
   // depth_to_uci() returns a string with information on the current depth and
   // seldepth formatted according to UCI specification.
 
-  std::string depth_to_uci(Depth depth) {
+  string depth_to_uci(Depth depth) {
 
     std::stringstream s;
 
@@ -1833,6 +1812,89 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
     return s.str();
   }
 
+  string time_to_string(int millisecs) {
+
+    const int MSecMinute = 1000 * 60;
+    const int MSecHour   = 1000 * 60 * 60;
+
+    int hours = millisecs / MSecHour;
+    int minutes =  (millisecs % MSecHour) / MSecMinute;
+    int seconds = ((millisecs % MSecHour) % MSecMinute) / 1000;
+
+    std::stringstream s;
+
+    if (hours)
+        s << hours << ':';
+
+    s << std::setfill('0') << std::setw(2) << minutes << ':' << std::setw(2) << seconds;
+    return s.str();
+  }
+
+  string score_to_string(Value v) {
+
+    std::stringstream s;
+
+    if (v >= VALUE_MATE_IN_PLY_MAX)
+        s << "#" << (VALUE_MATE - v + 1) / 2;
+    else if (v <= VALUE_MATED_IN_PLY_MAX)
+        s << "-#" << (VALUE_MATE + v) / 2;
+    else
+        s << std::setprecision(2) << std::fixed << std::showpos << float(v) / PawnValueMidgame;
+
+    return s.str();
+  }
+
+  // pretty_pv() creates a human-readable string from a position and a PV.
+  // It is used to write search information to the log file (which is created
+  // when the UCI parameter "Use Search Log" is "true").
+
+  string pretty_pv(Position& pos, int depth, Value value, int time, Move pv[]) {
+
+    const int64_t K = 1000;
+    const int64_t M = 1000000;
+    const int startColumn = 28;
+    const size_t maxLength = 80 - startColumn;
+
+    StateInfo state[PLY_MAX_PLUS_2], *st = state;
+    Move* m = pv;
+    string san;
+    std::stringstream s;
+    size_t length = 0;
+
+    // First print depth, score, time and searched nodes...
+    s << set960(pos.is_chess960())
+      << std::setw(2) << depth
+      << std::setw(8) << score_to_string(value)
+      << std::setw(8) << time_to_string(time);
+
+    if (pos.nodes_searched() < M)
+        s << std::setw(8) << pos.nodes_searched() / 1 << "  ";
+    else if (pos.nodes_searched() < K * M)
+        s << std::setw(7) << pos.nodes_searched() / K << "K  ";
+    else
+        s << std::setw(7) << pos.nodes_searched() / M << "M  ";
+
+    // ...then print the full PV line in short algebraic notation
+    while (*m != MOVE_NONE)
+    {
+        san = move_to_san(pos, *m);
+        length += san.length() + 1;
+
+        if (length > maxLength)
+        {
+            length = san.length() + 1;
+            s << "\n" + string(startColumn, ' ');
+        }
+        s << san << ' ';
+
+        pos.do_move(*m++, *st++);
+    }
+
+    // Restore original position before to leave
+    while (m != pv) pos.undo_move(*--m);
+
+    return s.str();
+  }
 
   // poll() performs two different functions: It polls for user input, and it
   // looks at the time consumed so far and decides if it's time to abort the
@@ -1847,7 +1909,7 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
     if (input_available())
     {
         // We are line oriented, don't read single chars
-        std::string command;
+        string command;
 
         if (!std::getline(std::cin, command) || command == "quit")
         {
@@ -1922,7 +1984,7 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
 
   void wait_for_stop_or_ponderhit() {
 
-    std::string command;
+    string command;
 
     // Wait for a command from stdin
     while (   std::getline(std::cin, command)
@@ -2002,25 +2064,22 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
 
   void RootMoveList::init(Position& pos, Move searchMoves[]) {
 
-    MoveStack mlist[MAX_MOVES];
     Move* sm;
-
-    clear();
     bestMoveChanges = 0;
+    clear();
 
     // Generate all legal moves and add them to RootMoveList
-    MoveStack* last = generate<MV_LEGAL>(pos, mlist);
-    for (MoveStack* cur = mlist; cur != last; cur++)
+    for (MoveList<MV_LEGAL> ml(pos); !ml.end(); ++ml)
     {
-        // If we have a searchMoves[] list then verify cur->move
+        // If we have a searchMoves[] list then verify the move
         // is in the list before to add it.
-        for (sm = searchMoves; *sm && *sm != cur->move; sm++) {}
+        for (sm = searchMoves; *sm && *sm != ml.move(); sm++) {}
 
-        if (searchMoves[0] && *sm != cur->move)
+        if (sm != searchMoves && *sm != ml.move())
             continue;
 
         RootMove rm;
-        rm.pv[0] = cur->move;
+        rm.pv[0] = ml.move();
         rm.pv[1] = MOVE_NONE;
         rm.pv_score = -VALUE_INFINITE;
         push_back(rm);
@@ -2045,7 +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.pl_move_is_legal(tte->move(), pos.pinned_pieces(pos.side_to_move()))
+           && pos.pl_move_is_legal(tte->move(), pos.pinned_pieces())
            && ply < PLY_MAX
            && (!pos.is_draw<false>() || ply < 2))
     {
@@ -2107,7 +2166,7 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
                 break;
             }
 
-    Rml.sort();
+    sort<RootMove>(Rml.begin(), Rml.end());
   }
 
 } // namespace