]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/search.cpp
Small reformat to Skill class
[stockfish] / src / search.cpp
index 1d40f8a070bfbe9f64ccd85355985aa54a769916..ff10ba5d036b33df1aa3a4d56eb9d6bf89a0a092 100644 (file)
 #include <iostream>
 #include <sstream>
 
-#include "book.h"
 #include "evaluate.h"
 #include "movegen.h"
 #include "movepick.h"
 #include "notation.h"
+#include "rkiss.h"
 #include "search.h"
 #include "timeman.h"
 #include "thread.h"
@@ -42,7 +42,6 @@ namespace Search {
   LimitsType Limits;
   std::vector<RootMove> RootMoves;
   Position RootPos;
-  Color RootColor;
   Time::point SearchTime;
   StateStackPtr SetupStates;
 }
@@ -53,9 +52,6 @@ using namespace Search;
 
 namespace {
 
-  // Set to true to force running with one thread. Used for debugging
-  const bool FakeSplit = false;
-
   // Different node types, used as template parameter
   enum NodeType { Root, PV, NonPV };
 
@@ -77,7 +73,7 @@ namespace {
     return (Depth) Reductions[PvNode][i][std::min(int(d) / ONE_PLY, 63)][std::min(mn, 63)];
   }
 
-  size_t MultiPV, PVIdx;
+  size_t PVIdx;
   TimeManager TimeMgr;
   double BestMoveChanges;
   Value DrawValue[COLOR_NB];
@@ -94,22 +90,25 @@ namespace {
   void id_loop(Position& pos);
   Value value_to_tt(Value v, int ply);
   Value value_from_tt(Value v, int ply);
-  void update_stats(Position& pos, Stack* ss, Move move, Depth depth, Move* quiets, int quietsCnt);
+  void update_stats(const Position& pos, Stack* ss, Move move, Depth depth, Move* quiets, int quietsCnt);
   string uci_pv(const Position& pos, int depth, Value alpha, Value beta);
 
   struct Skill {
-    Skill(int l) : level(l), best(MOVE_NONE) {}
+    Skill(int l, int rootSize) : level(l),
+                                 candidates(l < 20 ? std::min(4, rootSize) : 0),
+                                 best(MOVE_NONE) {}
    ~Skill() {
-      if (enabled()) // Swap best PV line with the sub-optimal one
+      if (candidates) // Swap best PV line with the sub-optimal one
           std::swap(RootMoves[0], *std::find(RootMoves.begin(),
                     RootMoves.end(), best ? best : pick_move()));
     }
 
-    bool enabled() const { return level < 20; }
+    size_t candidates_size() const { return candidates; }
     bool time_to_pick(int depth) const { return depth == 1 + level; }
     Move pick_move();
 
     int level;
+    size_t candidates;
     Move best;
   };
 
@@ -180,14 +179,11 @@ uint64_t Search::perft(Position& pos, Depth depth) {
 
 void Search::think() {
 
-  static PolyglotBook book; // Defined static to initialize the PRNG only once
-
-  RootColor = RootPos.side_to_move();
-  TimeMgr.init(Limits, RootPos.game_ply(), RootColor);
+  TimeMgr.init(Limits, RootPos.game_ply(), RootPos.side_to_move());
 
   int cf = Options["Contempt Factor"] * PawnValueEg / 100; // From centipawns
-  DrawValue[ RootColor] = VALUE_DRAW - Value(cf);
-  DrawValue[~RootColor] = VALUE_DRAW + Value(cf);
+  DrawValue[ RootPos.side_to_move()] = VALUE_DRAW - Value(cf);
+  DrawValue[~RootPos.side_to_move()] = VALUE_DRAW + Value(cf);
 
   if (RootMoves.empty())
   {
@@ -199,25 +195,14 @@ void Search::think() {
       goto finalize;
   }
 
-  if (Options["OwnBook"] && !Limits.infinite && !Limits.mate)
-  {
-      Move bookMove = book.probe(RootPos, Options["Book File"], Options["Best Book Move"]);
-
-      if (bookMove && std::count(RootMoves.begin(), RootMoves.end(), bookMove))
-      {
-          std::swap(RootMoves[0], *std::find(RootMoves.begin(), RootMoves.end(), bookMove));
-          goto finalize;
-      }
-  }
-
   if (Options["Write Search Log"])
   {
       Log log(Options["Search Log Filename"]);
       log << "\nSearching: "  << RootPos.fen()
           << "\ninfinite: "   << Limits.infinite
           << " ponder: "      << Limits.ponder
-          << " time: "        << Limits.time[RootColor]
-          << " increment: "   << Limits.inc[RootColor]
+          << " time: "        << Limits.time[RootPos.side_to_move()]
+          << " increment: "   << Limits.inc[RootPos.side_to_move()]
           << " moves to go: " << Limits.movestogo
           << "\n" << std::endl;
   }
@@ -226,14 +211,12 @@ void Search::think() {
   for (size_t i = 0; i < Threads.size(); ++i)
       Threads[i]->maxPly = 0;
 
-  Threads.sleepWhileIdle = Options["Idle Threads Sleep"];
   Threads.timer->run = true;
   Threads.timer->notify_one(); // Wake up the recurring timer
 
   id_loop(RootPos); // Let's start searching !
 
   Threads.timer->run = false; // Stop the timer
-  Threads.sleepWhileIdle = true; // Send idle threads to sleep
 
   if (Options["Write Search Log"])
   {
@@ -287,7 +270,6 @@ namespace {
     Value bestValue, alpha, beta, delta;
 
     std::memset(ss-2, 0, 5 * sizeof(Stack));
-    (ss-1)->currentMove = MOVE_NULL; // Hack to skip update gains
 
     depth = 0;
     BestMoveChanges = 0;
@@ -300,15 +282,12 @@ namespace {
     Countermoves.clear();
     Followupmoves.clear();
 
-    MultiPV = Options["MultiPV"];
-    Skill skill(Options["Skill Level"]);
+    size_t multiPV = Options["MultiPV"];
+    Skill skill(Options["Skill Level"], RootMoves.size());
 
     // Do we have to play with skill handicap? In this case enable MultiPV search
     // that we will use behind the scenes to retrieve a set of possible moves.
-    if (skill.enabled() && MultiPV < 4)
-        MultiPV = 4;
-
-    MultiPV = std::min(MultiPV, RootMoves.size());
+    multiPV = std::max(multiPV, skill.candidates_size());
 
     // Iterative deepening loop until requested to stop or target depth reached
     while (++depth <= MAX_PLY && !Signals.stop && (!Limits.depth || depth <= Limits.depth))
@@ -322,7 +301,7 @@ namespace {
             RootMoves[i].prevScore = RootMoves[i].score;
 
         // MultiPV loop. We perform a full root search for each PV line
-        for (PVIdx = 0; PVIdx < MultiPV && !Signals.stop; ++PVIdx)
+        for (PVIdx = 0; PVIdx < multiPV && PVIdx < RootMoves.size() && !Signals.stop; ++PVIdx)
         {
             // Reset aspiration window starting size
             if (depth >= 5)
@@ -387,12 +366,12 @@ namespace {
             // Sort the PV lines searched so far and update the GUI
             std::stable_sort(RootMoves.begin(), RootMoves.begin() + PVIdx + 1);
 
-            if (PVIdx + 1 == MultiPV || Time::now() - SearchTime > 3000)
+            if (PVIdx + 1 == multiPV || Time::now() - SearchTime > 3000)
                 sync_cout << uci_pv(pos, depth, alpha, beta) << sync_endl;
         }
 
         // If skill levels are enabled and time is up, pick a sub-optimal best move
-        if (skill.enabled() && skill.time_to_pick(depth))
+        if (skill.candidates_size() && skill.time_to_pick(depth))
             skill.pick_move();
 
         if (Options["Write Search Log"])
@@ -416,7 +395,7 @@ namespace {
         if (Limits.use_time_management() && !Signals.stop && !Signals.stopOnPonderhit)
         {
             // Take some extra time if the best move has changed
-            if (depth > 4 && depth < 50 &&  MultiPV == 1)
+            if (depth > 4 && multiPV == 1)
                 TimeMgr.pv_instability(BestMoveChanges);
 
             // Stop the search if only one legal move is available or all
@@ -562,7 +541,9 @@ namespace {
     }
     else
     {
-        eval = ss->staticEval = evaluate(pos);
+        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);
     }
 
@@ -570,6 +551,7 @@ namespace {
         &&  ss->staticEval != VALUE_NONE
         && (ss-1)->staticEval != VALUE_NONE
         && (move = (ss-1)->currentMove) != MOVE_NULL
+        &&  move != MOVE_NONE
         &&  type_of(move) == NORMAL)
     {
         Square to = to_sq(move);
@@ -581,9 +563,12 @@ namespace {
         &&  depth < 4 * ONE_PLY
         &&  eval + razor_margin(depth) <= alpha
         &&  ttMove == MOVE_NONE
-        &&  abs(beta) < VALUE_MATE_IN_MAX_PLY
         && !pos.pawn_on_7th(pos.side_to_move()))
     {
+        if (   depth <= ONE_PLY
+            && eval + razor_margin(3 * ONE_PLY) <= alpha)
+            return qsearch<NonPV, false>(pos, ss, alpha, beta, DEPTH_ZERO);
+
         Value ralpha = alpha - razor_margin(depth);
         Value v = qsearch<NonPV, false>(pos, ss, ralpha, ralpha+1, DEPTH_ZERO);
         if (v <= ralpha)
@@ -605,7 +590,6 @@ namespace {
         && !ss->skipNullMove
         &&  depth >= 2 * ONE_PLY
         &&  eval >= beta
-        &&  abs(beta) < VALUE_MATE_IN_MAX_PLY
         &&  pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()))
     {
         ss->currentMove = MOVE_NULL;
@@ -615,7 +599,8 @@ namespace {
         // Null move dynamic reduction based on depth and value
         Depth R =  3 * ONE_PLY
                  + depth / 4
-                 + int(eval - beta) / PawnValueMg * ONE_PLY;
+                 + (abs(beta) < VALUE_KNOWN_WIN ? int(eval - beta) / PawnValueMg * ONE_PLY
+                                                : DEPTH_ZERO);
 
         pos.do_null_move(st);
         (ss+1)->skipNullMove = true;
@@ -630,7 +615,7 @@ namespace {
             if (nullValue >= VALUE_MATE_IN_MAX_PLY)
                 nullValue = beta;
 
-            if (depth < 12 * ONE_PLY)
+            if (depth < 12 * ONE_PLY && abs(beta) < VALUE_KNOWN_WIN)
                 return nullValue;
 
             // Do verification search at high depths
@@ -710,7 +695,10 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
     singularExtensionNode =   !RootNode
                            && !SpNode
                            &&  depth >= 8 * ONE_PLY
+                           &&  abs(beta) < VALUE_KNOWN_WIN
                            &&  ttMove != MOVE_NONE
+                       /*  &&  ttValue != VALUE_NONE Already implicit in the next condition */
+                           &&  abs(ttValue) < VALUE_KNOWN_WIN
                            && !excludedMove // Recursive singular search is not allowed
                            && (tte->bound() & BOUND_LOWER)
                            &&  tte->depth() >= depth - 3 * ONE_PLY;
@@ -775,11 +763,8 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
       if (    singularExtensionNode
           &&  move == ttMove
           && !ext
-          &&  pos.legal(move, ci.pinned)
-          &&  abs(ttValue) < VALUE_KNOWN_WIN)
+          &&  pos.legal(move, ci.pinned))
       {
-          assert(ttValue != VALUE_NONE);
-
           Value rBeta = ttValue - int(depth);
           ss->excludedMove = move;
           ss->skipNullMove = true;
@@ -879,13 +864,20 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
           if (move == countermoves[0] || move == countermoves[1])
               ss->reduction = std::max(DEPTH_ZERO, ss->reduction - ONE_PLY);
 
+          // Decrease reduction for moves that escape a capture
+          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)
+              ss->reduction = std::max(DEPTH_ZERO, ss->reduction - ONE_PLY);
+
           Depth d = std::max(newDepth - ss->reduction, ONE_PLY);
           if (SpNode)
               alpha = splitPoint->alpha;
 
           value = -search<NonPV, false>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, d, true);
 
-          // Research at intermediate depth if reduction is very high
+          // Re-search at intermediate depth if reduction is very high
           if (value > alpha && ss->reduction >= 4 * ONE_PLY)
           {
               Depth d2 = std::max(newDepth - 2 * ONE_PLY, ONE_PLY);
@@ -992,8 +984,8 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
       {
           assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < beta);
 
-          thisThread->split<FakeSplit>(pos, ss, alpha, beta, &bestValue, &bestMove,
-                                       depth, moveCount, &mp, NT, cutNode);
+          thisThread->split(pos, ss, alpha, beta, &bestValue, &bestMove,
+                            depth, moveCount, &mp, NT, cutNode);
 
           if (Signals.stop || thisThread->cutoff_occurred())
               return VALUE_ZERO;
@@ -1019,18 +1011,18 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
     // must be mate or stalemate. If we are in a singular extension search then
     // return a fail low score.
     if (!moveCount)
-        return  excludedMove ? alpha
-              : inCheck ? mated_in(ss->ply) : DrawValue[pos.side_to_move()];
+        bestValue = excludedMove ? alpha
+                   :     inCheck ? mated_in(ss->ply) : DrawValue[pos.side_to_move()];
+
+    // Quiet best move: update killers, history, countermoves and followupmoves
+    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);
 
-    // Quiet best move: update killers, history, countermoves and followupmoves
-    if (bestValue >= beta && !pos.capture_or_promotion(bestMove) && !inCheck)
-        update_stats(pos, ss, bestMove, depth, quietsSearched, quietCount - 1);
-
     assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < VALUE_INFINITE);
 
     return bestValue;
@@ -1114,7 +1106,8 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
                     bestValue = ttValue;
         }
         else
-            ss->staticEval = bestValue = evaluate(pos);
+            ss->staticEval = bestValue =
+            (ss-1)->currentMove != MOVE_NULL ? evaluate(pos) : -(ss-1)->staticEval + 2 * Eval::Tempo;
 
         // Stand pat. Return immediately if static value is at least beta
         if (bestValue >= beta)
@@ -1267,7 +1260,7 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
   // update_stats() updates killers, history, countermoves and followupmoves stats after a fail-high
   // of a quiet move.
 
-  void update_stats(Position& pos, Stack* ss, Move move, Depth depth, Move* quiets, int quietsCnt) {
+  void update_stats(const Position& pos, Stack* ss, Move move, Depth depth, Move* quiets, int quietsCnt) {
 
     if (ss->killers[0] != move)
     {
@@ -1299,8 +1292,8 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
   }
 
 
-  // When playing with a strength handicap, choose best move among the MultiPV
-  // set using a statistical rule dependent on 'level'. Idea by Heinz van Saanen.
+  // When playing with a strength handicap, choose best move among the first 'candidates'
+  // RootMoves using a statistical rule dependent on 'level'. Idea by Heinz van Saanen.
 
   Move Skill::pick_move() {
 
@@ -1311,7 +1304,7 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
         rk.rand<unsigned>();
 
     // RootMoves are already sorted by score in descending order
-    int variance = std::min(RootMoves[0].score - RootMoves[MultiPV - 1].score, PawnValueMg);
+    int variance = std::min(RootMoves[0].score - RootMoves[candidates - 1].score, PawnValueMg);
     int weakness = 120 - 2 * level;
     int max_s = -VALUE_INFINITE;
     best = MOVE_NONE;
@@ -1319,12 +1312,12 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
     // Choose best move. For each move score we add two terms both dependent on
     // weakness. One deterministic and bigger for weaker moves, and one random,
     // then we choose the move with the resulting highest score.
-    for (size_t i = 0; i < MultiPV; ++i)
+    for (size_t i = 0; i < candidates; ++i)
     {
         int s = RootMoves[i].score;
 
         // Don't allow crazy blunders even at very low skills
-        if (i > 0 && RootMoves[i-1].score > s + 2 * PawnValueMg)
+        if (i > 0 && RootMoves[i - 1].score > s + 2 * PawnValueMg)
             break;
 
         // This is our magic formula
@@ -1397,28 +1390,31 @@ void RootMove::extract_pv_from_tt(Position& pos) {
 
   StateInfo state[MAX_PLY_PLUS_6], *st = state;
   const TTEntry* tte;
-  int ply = 0;
-  Move m = pv[0];
+  int ply = 1;    // At root ply is 1...
+  Move m = pv[0]; // ...instead pv[] array starts from 0
+  Value expectedScore = score;
 
   pv.clear();
 
   do {
       pv.push_back(m);
 
-      assert(MoveList<LEGAL>(pos).contains(pv[ply]));
+      assert(MoveList<LEGAL>(pos).contains(pv[ply - 1]));
 
-      pos.do_move(pv[ply++], *st++);
+      pos.do_move(pv[ply++ - 1], *st++);
       tte = TT.probe(pos.key());
+      expectedScore = -expectedScore;
 
   } while (   tte
+           && expectedScore == value_from_tt(tte->value(), ply)
            && pos.pseudo_legal(m = tte->move()) // Local copy, TT could change
            && pos.legal(m, pos.pinned_pieces(pos.side_to_move()))
            && ply < MAX_PLY
-           && (!pos.is_draw() || ply < 2));
+           && (!pos.is_draw() || ply <= 2));
 
   pv.push_back(MOVE_NONE); // Must be zero-terminating
 
-  while (ply) pos.undo_move(pv[--ply]);
+  while (--ply) pos.undo_move(pv[ply - 1]);
 }
 
 
@@ -1430,21 +1426,21 @@ void RootMove::insert_pv_in_tt(Position& pos) {
 
   StateInfo state[MAX_PLY_PLUS_6], *st = state;
   const TTEntry* tte;
-  int ply = 0;
+  int idx = 0; // Ply starts from 1, we need to start from 0
 
   do {
       tte = TT.probe(pos.key());
 
-      if (!tte || tte->move() != pv[ply]) // Don't overwrite correct entries
-          TT.store(pos.key(), VALUE_NONE, BOUND_NONE, DEPTH_NONE, pv[ply], VALUE_NONE);
+      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);
 
-      assert(MoveList<LEGAL>(pos).contains(pv[ply]));
+      assert(MoveList<LEGAL>(pos).contains(pv[idx]));
 
-      pos.do_move(pv[ply++], *st++);
+      pos.do_move(pv[idx++], *st++);
 
-  } while (pv[ply] != MOVE_NONE);
+  } while (pv[idx] != MOVE_NONE);
 
-  while (ply) pos.undo_move(pv[--ply]);
+  while (idx) pos.undo_move(pv[--idx]);
 }
 
 
@@ -1462,7 +1458,7 @@ void Thread::idle_loop() {
   {
       // If we are not searching, wait for a condition to be signaled instead of
       // wasting CPU time polling for work.
-      while ((!searching && Threads.sleepWhileIdle) || exit)
+      while (!searching || exit)
       {
           if (exit)
           {
@@ -1537,8 +1533,7 @@ void Thread::idle_loop() {
 
           // Wake up the master thread so to allow it to return from the idle
           // loop in case we are the last slave of the split point.
-          if (    Threads.sleepWhileIdle
-              &&  this != sp->masterThread
+          if (    this != sp->masterThread
               &&  sp->slavesMask.none())
           {
               assert(!sp->masterThread->searching);
@@ -1547,8 +1542,7 @@ void Thread::idle_loop() {
 
           // After releasing the lock we can't access any SplitPoint related data
           // in a safe way because it could have been released under our feet by
-          // the sp master. Also accessing other Thread objects is unsafe because
-          // if we are exiting there is a chance that they are already freed.
+          // the sp master.
           sp->mutex.unlock();
 
           // Try to late join to another split point if none of its slaves has
@@ -1556,7 +1550,7 @@ void Thread::idle_loop() {
           if (Threads.size() > 2)
               for (size_t i = 0; i < Threads.size(); ++i)
               {
-                  int size = Threads[i]->splitPointsSize; // Local copy
+                  const int size = Threads[i]->splitPointsSize; // Local copy
                   sp = size ? &Threads[i]->splitPoints[size - 1] : NULL;
 
                   if (   sp