]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/types.h
Standardize Comments
[stockfish] / src / types.h
index cd8d23205b59f3b280293192d6cf7c250c58c1fb..1fc4d33a95fa785497c6d3963bd3ab45245d99c9 100644 (file)
@@ -1,8 +1,6 @@
 /*
   Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
-  Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
-  Copyright (C) 2008-2015 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
-  Copyright (C) 2015-2020 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
+  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
 #ifndef TYPES_H_INCLUDED
 #define TYPES_H_INCLUDED
 
-/// When compiling with provided Makefile (e.g. for Linux and OSX), configuration
-/// is done automatically. To get started type 'make help'.
-///
-/// When Makefile is not used (e.g. with Microsoft Visual Studio) some switches
-/// need to be set manually:
-///
-/// -DNDEBUG      | Disable debugging mode. Always use this for release.
-///
-/// -DNO_PREFETCH | Disable use of prefetch asm-instruction. You may need this to
-///               | run on some very old machines.
-///
-/// -DUSE_POPCNT  | Add runtime support for use of popcnt asm-instruction. Works
-///               | only in 64-bit mode and requires hardware with popcnt support.
-///
-/// -DUSE_PEXT    | Add runtime support for use of pext asm-instruction. Works
-///               | only in 64-bit mode and requires hardware with pext support.
+// When compiling with provided Makefile (e.g. for Linux and OSX), configuration
+// is done automatically. To get started type 'make help'.
+//
+// When Makefile is not used (e.g. with Microsoft Visual Studio) some switches
+// need to be set manually:
+//
+// -DNDEBUG      | Disable debugging mode. Always use this for release.
+//
+// -DNO_PREFETCH | Disable use of prefetch asm-instruction. You may need this to
+//               | run on some very old machines.
+//
+// -DUSE_POPCNT  | Add runtime support for use of popcnt asm-instruction. Works
+//               | only in 64-bit mode and requires hardware with popcnt support.
+//
+// -DUSE_PEXT    | Add runtime support for use of pext asm-instruction. Works
+//               | only in 64-bit mode and requires hardware with pext support.
 
 #include <cassert>
-#include <cctype>
-#include <climits>
 #include <cstdint>
-#include <cstdlib>
-#include <algorithm>
 
 #if defined(_MSC_VER)
-// Disable some silly and noisy warning from MSVC compiler
+// Disable some silly and noisy warnings from MSVC compiler
 #pragma warning(disable: 4127) // Conditional expression is constant
 #pragma warning(disable: 4146) // Unary minus operator applied to unsigned type
 #pragma warning(disable: 4800) // Forcing value to bool 'true' or 'false'
 #endif
 
-/// Predefined macros hell:
-///
-/// __GNUC__           Compiler is gcc, Clang or Intel on Linux
-/// __INTEL_COMPILER   Compiler is Intel
-/// _MSC_VER           Compiler is MSVC or Intel on Windows
-/// _WIN32             Building on Windows (any)
-/// _WIN64             Building on Windows 64 bit
+// Predefined macros hell:
+//
+// __GNUC__                Compiler is GCC, Clang or ICX
+// __clang__               Compiler is Clang or ICX
+// __INTEL_LLVM_COMPILER   Compiler is ICX
+// _MSC_VER                Compiler is MSVC
+// _WIN32                  Building on Windows (any)
+// _WIN64                  Building on Windows 64 bit
+
+#if defined(__GNUC__ ) && (__GNUC__ < 9 || (__GNUC__ == 9 && __GNUC_MINOR__ <= 2)) && defined(_WIN32) && !defined(__clang__)
+#define ALIGNAS_ON_STACK_VARIABLES_BROKEN
+#endif
+
+#define ASSERT_ALIGNED(ptr, alignment) assert(reinterpret_cast<uintptr_t>(ptr) % alignment == 0)
 
 #if defined(_WIN64) && defined(_MSC_VER) // No Makefile used
 #  include <intrin.h> // Microsoft header for _BitScanForward64()
 #  define IS_64BIT
 #endif
 
-#if defined(USE_POPCNT) && (defined(__INTEL_COMPILER) || defined(_MSC_VER))
-#  include <nmmintrin.h> // Intel and Microsoft header for _mm_popcnt_u64()
+#if defined(USE_POPCNT) && defined(_MSC_VER)
+#  include <nmmintrin.h> // Microsoft header for _mm_popcnt_u64()
 #endif
 
-#if !defined(NO_PREFETCH) && (defined(__INTEL_COMPILER) || defined(_MSC_VER))
-#  include <xmmintrin.h> // Intel and Microsoft header for _mm_prefetch()
+#if !defined(NO_PREFETCH) && defined(_MSC_VER)
+#  include <xmmintrin.h> // Microsoft header for _mm_prefetch()
 #endif
 
 #if defined(USE_PEXT)
@@ -80,6 +81,8 @@
 #  define pext(b, m) 0
 #endif
 
+namespace Stockfish {
+
 #ifdef USE_POPCNT
 constexpr bool HasPopCnt = true;
 #else
@@ -98,23 +101,23 @@ constexpr bool Is64Bit = true;
 constexpr bool Is64Bit = false;
 #endif
 
-typedef uint64_t Key;
-typedef uint64_t Bitboard;
+using Key = uint64_t;
+using Bitboard = uint64_t;
 
 constexpr int MAX_MOVES = 256;
 constexpr int MAX_PLY   = 246;
 
-/// A move needs 16 bits to be stored
-///
-/// bit  0- 5: destination square (from 0 to 63)
-/// bit  6-11: origin square (from 0 to 63)
-/// bit 12-13: promotion piece type - 2 (from KNIGHT-2 to QUEEN-2)
-/// bit 14-15: special move flag: promotion (1), en passant (2), castling (3)
-/// NOTE: EN-PASSANT bit is set only when a pawn can be captured
-///
-/// Special cases are MOVE_NONE and MOVE_NULL. We can sneak these in because in
-/// any normal move destination square is always different from origin square
-/// while MOVE_NONE and MOVE_NULL have the same origin and destination square.
+// A move needs 16 bits to be stored
+//
+// bit  0- 5: destination square (from 0 to 63)
+// bit  6-11: origin square (from 0 to 63)
+// bit 12-13: promotion piece type - 2 (from KNIGHT-2 to QUEEN-2)
+// bit 14-15: special move flag: promotion (1), en passant (2), castling (3)
+// NOTE: en passant bit is set only when a pawn can be captured
+//
+// Special cases are MOVE_NONE and MOVE_NULL. We can sneak these in because in
+// any normal move destination square is always different from origin square
+// while MOVE_NONE and MOVE_NULL have the same origin and destination square.
 
 enum Move : int {
   MOVE_NONE,
@@ -124,7 +127,7 @@ enum Move : int {
 enum MoveType {
   NORMAL,
   PROMOTION = 1 << 14,
-  ENPASSANT = 2 << 14,
+  EN_PASSANT = 2 << 14,
   CASTLING  = 3 << 14
 };
 
@@ -148,19 +151,6 @@ enum CastlingRights {
   CASTLING_RIGHT_NB = 16
 };
 
-enum Phase {
-  PHASE_ENDGAME,
-  PHASE_MIDGAME = 128,
-  MG = 0, EG = 1, PHASE_NB = 2
-};
-
-enum ScaleFactor {
-  SCALE_FACTOR_DRAW    = 0,
-  SCALE_FACTOR_NORMAL  = 64,
-  SCALE_FACTOR_MAX     = 128,
-  SCALE_FACTOR_NONE    = 255
-};
-
 enum Bound {
   BOUND_NONE,
   BOUND_UPPER,
@@ -171,7 +161,6 @@ enum Bound {
 enum Value : int {
   VALUE_ZERO      = 0,
   VALUE_DRAW      = 0,
-  VALUE_KNOWN_WIN = 10000,
   VALUE_MATE      = 32000,
   VALUE_INFINITE  = 32001,
   VALUE_NONE      = 32002,
@@ -181,14 +170,14 @@ enum Value : int {
   VALUE_MATE_IN_MAX_PLY  =  VALUE_MATE - MAX_PLY,
   VALUE_MATED_IN_MAX_PLY = -VALUE_MATE_IN_MAX_PLY,
 
-  PawnValueMg   = 128,   PawnValueEg   = 213,
-  KnightValueMg = 781,   KnightValueEg = 854,
-  BishopValueMg = 825,   BishopValueEg = 915,
-  RookValueMg   = 1276,  RookValueEg   = 1380,
-  QueenValueMg  = 2538,  QueenValueEg  = 2682,
-  Tempo = 28,
-
-  MidgameLimit  = 15258, EndgameLimit  = 3915
+  // In the code, we make the assumption that these values
+  // are such that non_pawn_material() can be used to uniquely
+  // identify the material on the board.
+  PawnValue   = 208,
+  KnightValue = 781,
+  BishopValue = 825,
+  RookValue   = 1276,
+  QueenValue  = 2538,
 };
 
 enum PieceType {
@@ -199,28 +188,24 @@ enum PieceType {
 
 enum Piece {
   NO_PIECE,
-  W_PAWN = 1, W_KNIGHT, W_BISHOP, W_ROOK, W_QUEEN, W_KING,
-  B_PAWN = 9, B_KNIGHT, B_BISHOP, B_ROOK, B_QUEEN, B_KING,
+  W_PAWN = PAWN,     W_KNIGHT, W_BISHOP, W_ROOK, W_QUEEN, W_KING,
+  B_PAWN = PAWN + 8, B_KNIGHT, B_BISHOP, B_ROOK, B_QUEEN, B_KING,
   PIECE_NB = 16
 };
 
-constexpr Value PieceValue[PHASE_NB][PIECE_NB] = {
-  { VALUE_ZERO, PawnValueMg, KnightValueMg, BishopValueMg, RookValueMg, QueenValueMg, VALUE_ZERO, VALUE_ZERO,
-    VALUE_ZERO, PawnValueMg, KnightValueMg, BishopValueMg, RookValueMg, QueenValueMg, VALUE_ZERO, VALUE_ZERO },
-  { VALUE_ZERO, PawnValueEg, KnightValueEg, BishopValueEg, RookValueEg, QueenValueEg, VALUE_ZERO, VALUE_ZERO,
-    VALUE_ZERO, PawnValueEg, KnightValueEg, BishopValueEg, RookValueEg, QueenValueEg, VALUE_ZERO, VALUE_ZERO }
-};
+constexpr Value PieceValue[PIECE_NB] = { VALUE_ZERO, PawnValue, KnightValue, BishopValue, RookValue, QueenValue, VALUE_ZERO, VALUE_ZERO,
+                                         VALUE_ZERO, PawnValue, KnightValue, BishopValue, RookValue, QueenValue, VALUE_ZERO, VALUE_ZERO };
 
-typedef int Depth;
+using Depth = int;
 
 enum : int {
-
   DEPTH_QS_CHECKS     =  0,
   DEPTH_QS_NO_CHECKS  = -1,
   DEPTH_QS_RECAPTURES = -5,
 
   DEPTH_NONE   = -6,
-  DEPTH_OFFSET = DEPTH_NONE
+
+  DEPTH_OFFSET = -7 // value used only for TT entry occupancy check
 };
 
 enum Square : int {
@@ -234,7 +219,8 @@ enum Square : int {
   SQ_A8, SQ_B8, SQ_C8, SQ_D8, SQ_E8, SQ_F8, SQ_G8, SQ_H8,
   SQ_NONE,
 
-  SQUARE_NB = 64
+  SQUARE_ZERO = 0,
+  SQUARE_NB   = 64
 };
 
 enum Direction : int {
@@ -257,36 +243,28 @@ enum Rank : int {
   RANK_1, RANK_2, RANK_3, RANK_4, RANK_5, RANK_6, RANK_7, RANK_8, RANK_NB
 };
 
+// Keep track of what a move changes on the board (used by NNUE)
+struct DirtyPiece {
 
-/// Score enum stores a middlegame and an endgame value in a single integer (enum).
-/// The least significant 16 bits are used to store the middlegame value and the
-/// upper 16 bits are used to store the endgame value. We have to take care to
-/// avoid left-shifting a signed int to avoid undefined behavior.
-enum Score : int { SCORE_ZERO };
+  // Number of changed pieces
+  int dirty_num;
 
-constexpr Score make_score(int mg, int eg) {
-  return Score((int)((unsigned int)eg << 16) + mg);
-}
-
-/// Extracting the signed lower and upper 16 bits is not so trivial because
-/// according to the standard a simple cast to short is implementation defined
-/// and so is a right shift of a signed integer.
-inline Value eg_value(Score s) {
-  union { uint16_t u; int16_t s; } eg = { uint16_t(unsigned(s + 0x8000) >> 16) };
-  return Value(eg.s);
-}
+  // Max 3 pieces can change in one move. A promotion with capture moves
+  // both the pawn and the captured piece to SQ_NONE and the piece promoted
+  // to from SQ_NONE to the capture square.
+  Piece piece[3];
 
-inline Value mg_value(Score s) {
-  union { uint16_t u; int16_t s; } mg = { uint16_t(unsigned(s)) };
-  return Value(mg.s);
-}
+  // From and to squares, which may be SQ_NONE
+  Square from[3];
+  Square to[3];
+};
 
 #define ENABLE_BASE_OPERATORS_ON(T)                                \
-constexpr T operator+(T d1, T d2) { return T(int(d1) + int(d2)); } \
-constexpr T operator-(T d1, T d2) { return T(int(d1) - int(d2)); } \
+constexpr T operator+(T d1, int d2) { return T(int(d1) + d2); }    \
+constexpr T operator-(T d1, int d2) { return T(int(d1) - d2); }    \
 constexpr T operator-(T d) { return T(-int(d)); }                  \
-inline T& operator+=(T& d1, T d2) { return d1 = d1 + d2; }         \
-inline T& operator-=(T& d1, T d2) { return d1 = d1 - d2; }
+inline T& operator+=(T& d1, int d2) { return d1 = d1 + d2; }       \
+inline T& operator-=(T& d1, int d2) { return d1 = d1 - d2; }
 
 #define ENABLE_INCR_OPERATORS_ON(T)                                \
 inline T& operator++(T& d) { return d = T(int(d) + 1); }           \
@@ -305,69 +283,34 @@ ENABLE_FULL_OPERATORS_ON(Value)
 ENABLE_FULL_OPERATORS_ON(Direction)
 
 ENABLE_INCR_OPERATORS_ON(PieceType)
-ENABLE_INCR_OPERATORS_ON(Piece)
 ENABLE_INCR_OPERATORS_ON(Square)
 ENABLE_INCR_OPERATORS_ON(File)
 ENABLE_INCR_OPERATORS_ON(Rank)
 
-ENABLE_BASE_OPERATORS_ON(Score)
-
 #undef ENABLE_FULL_OPERATORS_ON
 #undef ENABLE_INCR_OPERATORS_ON
 #undef ENABLE_BASE_OPERATORS_ON
 
-/// Additional operators to add integers to a Value
-constexpr Value operator+(Value v, int i) { return Value(int(v) + i); }
-constexpr Value operator-(Value v, int i) { return Value(int(v) - i); }
-inline Value& operator+=(Value& v, int i) { return v = v + i; }
-inline Value& operator-=(Value& v, int i) { return v = v - i; }
-
-/// Additional operators to add a Direction to a Square
+// Additional operators to add a Direction to a Square
 constexpr Square operator+(Square s, Direction d) { return Square(int(s) + int(d)); }
 constexpr Square operator-(Square s, Direction d) { return Square(int(s) - int(d)); }
 inline Square& operator+=(Square& s, Direction d) { return s = s + d; }
 inline Square& operator-=(Square& s, Direction d) { return s = s - d; }
 
-/// Only declared but not defined. We don't want to multiply two scores due to
-/// a very high risk of overflow. So user should explicitly convert to integer.
-Score operator*(Score, Score) = delete;
-
-/// Division of a Score must be handled separately for each term
-inline Score operator/(Score s, int i) {
-  return make_score(mg_value(s) / i, eg_value(s) / i);
-}
-
-/// Multiplication of a Score by an integer. We check for overflow in debug mode.
-inline Score operator*(Score s, int i) {
-
-  Score result = Score(int(s) * i);
-
-  assert(eg_value(result) == (i * eg_value(s)));
-  assert(mg_value(result) == (i * mg_value(s)));
-  assert((i == 0) || (result / i) == s);
-
-  return result;
-}
-
-/// Multiplication of a Score by a boolean
-inline Score operator*(Score s, bool b) {
-  return b ? s : SCORE_ZERO;
-}
-
 constexpr Color operator~(Color c) {
   return Color(c ^ BLACK); // Toggle color
 }
 
-constexpr Square flip_rank(Square s) {
+constexpr Square flip_rank(Square s) { // Swap A1 <-> A8
   return Square(s ^ SQ_A8);
 }
 
-constexpr Square flip_file(Square s) {
+constexpr Square flip_file(Square s) { // Swap A1 <-> H1
   return Square(s ^ SQ_H1);
 }
 
 constexpr Piece operator~(Piece pc) {
-  return Piece(pc ^ 8); // Swap color of piece B_KNIGHT -> W_KNIGHT
+  return Piece(pc ^ 8); // Swap color of piece B_KNIGHT <-> W_KNIGHT
 }
 
 constexpr CastlingRights operator&(Color c, CastlingRights cr) {
@@ -399,6 +342,10 @@ inline Color color_of(Piece pc) {
   return Color(pc >> 3);
 }
 
+constexpr bool is_ok(Move m) {
+  return m != MOVE_NONE && m != MOVE_NULL;
+}
+
 constexpr bool is_ok(Square s) {
   return s >= SQ_A1 && s <= SQ_H8;
 }
@@ -428,15 +375,17 @@ constexpr Direction pawn_push(Color c) {
 }
 
 constexpr Square from_sq(Move m) {
+  assert(is_ok(m));
   return Square((m >> 6) & 0x3F);
 }
 
 constexpr Square to_sq(Move m) {
+  assert(is_ok(m));
   return Square(m & 0x3F);
 }
 
 constexpr int from_to(Move m) {
- return m & 0xFFF;
 return m & 0xFFF;
 }
 
 constexpr MoveType type_of(Move m) {
@@ -451,17 +400,18 @@ constexpr Move make_move(Square from, Square to) {
   return Move((from << 6) + to);
 }
 
-constexpr Move reverse_move(Move m) {
-  return make_move(to_sq(m), from_sq(m));
-}
-
 template<MoveType T>
 constexpr Move make(Square from, Square to, PieceType pt = KNIGHT) {
   return Move(T + ((pt - KNIGHT) << 12) + (from << 6) + to);
 }
 
-constexpr bool is_ok(Move m) {
-  return from_sq(m) != to_sq(m); // Catch MOVE_NULL and MOVE_NONE
+// Based on a congruential pseudo-random number generator
+constexpr Key make_key(uint64_t seed) {
+  return seed * 6364136223846793005ULL + 1442695040888963407ULL;
 }
 
+} // namespace Stockfish
+
 #endif // #ifndef TYPES_H_INCLUDED
+
+#include "tune.h" // Global visibility to tuning setup