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Small cleanups 13
[stockfish] / src / types.h
index 3415a6208abde95b2a5ac7009c856a5c962ed646..8506b06eab0a1a900f6847d4754ce824940b1eee 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) 2015-2018 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2004-2020 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
@@ -40,9 +38,9 @@
 
 #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
 /// _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
 
 #ifdef USE_POPCNT
-const bool HasPopCnt = true;
+constexpr bool HasPopCnt = true;
 #else
-const bool HasPopCnt = false;
+constexpr bool HasPopCnt = false;
 #endif
 
 #ifdef USE_PEXT
-const bool HasPext = true;
+constexpr bool HasPext = true;
 #else
-const bool HasPext = false;
+constexpr bool HasPext = false;
 #endif
 
 #ifdef IS_64BIT
-const bool Is64Bit = true;
+constexpr bool Is64Bit = true;
 #else
-const bool Is64Bit = false;
+constexpr bool Is64Bit = false;
 #endif
 
 typedef uint64_t Key;
 typedef uint64_t Bitboard;
 
-const int MAX_MOVES = 256;
-const int MAX_PLY   = 128;
+constexpr int MAX_MOVES = 256;
+constexpr int MAX_PLY   = 246;
 
 /// A move needs 16 bits to be stored
 ///
@@ -131,24 +135,20 @@ enum Color {
   WHITE, BLACK, COLOR_NB = 2
 };
 
-enum CastlingSide {
-  KING_SIDE, QUEEN_SIDE, CASTLING_SIDE_NB = 2
-};
-
-enum CastlingRight {
+enum CastlingRights {
   NO_CASTLING,
   WHITE_OO,
   WHITE_OOO = WHITE_OO << 1,
   BLACK_OO  = WHITE_OO << 2,
   BLACK_OOO = WHITE_OO << 3,
-  ANY_CASTLING = WHITE_OO | WHITE_OOO | BLACK_OO | BLACK_OOO,
-  CASTLING_RIGHT_NB = 16
-};
 
-template<Color C, CastlingSide S> struct MakeCastling {
-  static constexpr CastlingRight
-  right = C == WHITE ? S == QUEEN_SIDE ? WHITE_OOO : WHITE_OO
-                     : S == QUEEN_SIDE ? BLACK_OOO : BLACK_OO;
+  KING_SIDE      = WHITE_OO  | BLACK_OO,
+  QUEEN_SIDE     = WHITE_OOO | BLACK_OOO,
+  WHITE_CASTLING = WHITE_OO  | WHITE_OOO,
+  BLACK_CASTLING = BLACK_OO  | BLACK_OOO,
+  ANY_CASTLING   = WHITE_CASTLING | BLACK_CASTLING,
+
+  CASTLING_RIGHT_NB = 16
 };
 
 enum Phase {
@@ -159,7 +159,6 @@ enum Phase {
 
 enum ScaleFactor {
   SCALE_FACTOR_DRAW    = 0,
-  SCALE_FACTOR_ONEPAWN = 48,
   SCALE_FACTOR_NORMAL  = 64,
   SCALE_FACTOR_MAX     = 128,
   SCALE_FACTOR_NONE    = 255
@@ -180,14 +179,17 @@ enum Value : int {
   VALUE_INFINITE  = 32001,
   VALUE_NONE      = 32002,
 
-  VALUE_MATE_IN_MAX_PLY  =  VALUE_MATE - 2 * MAX_PLY,
-  VALUE_MATED_IN_MAX_PLY = -VALUE_MATE + 2 * MAX_PLY,
+  VALUE_TB_WIN_IN_MAX_PLY  =  VALUE_MATE - 2 * MAX_PLY,
+  VALUE_TB_LOSS_IN_MAX_PLY = -VALUE_TB_WIN_IN_MAX_PLY,
+  VALUE_MATE_IN_MAX_PLY  =  VALUE_MATE - MAX_PLY,
+  VALUE_MATED_IN_MAX_PLY = -VALUE_MATE_IN_MAX_PLY,
 
-  PawnValueMg   = 171,   PawnValueEg   = 240,
-  KnightValueMg = 764,   KnightValueEg = 848,
-  BishopValueMg = 826,   BishopValueEg = 891,
-  RookValueMg   = 1282,  RookValueEg   = 1373,
-  QueenValueMg  = 2526,  QueenValueEg  = 2646,
+  PawnValueMg   = 126,   PawnValueEg   = 208,
+  KnightValueMg = 781,   KnightValueEg = 854,
+  BishopValueMg = 825,   BishopValueEg = 915,
+  RookValueMg   = 1276,  RookValueEg   = 1380,
+  QueenValueMg  = 2538,  QueenValueEg  = 2682,
+  Tempo = 28,
 
   MidgameLimit  = 15258, EndgameLimit  = 3915
 };
@@ -200,28 +202,30 @@ 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
 };
 
-extern Value PieceValue[PHASE_NB][PIECE_NB];
+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 }
+};
 
-enum Depth : int {
+typedef int Depth;
 
-  ONE_PLY = 1,
+enum : int {
+  DEPTH_QS_CHECKS     =  0,
+  DEPTH_QS_NO_CHECKS  = -1,
+  DEPTH_QS_RECAPTURES = -5,
 
-  DEPTH_ZERO          =  0 * ONE_PLY,
-  DEPTH_QS_CHECKS     =  0 * ONE_PLY,
-  DEPTH_QS_NO_CHECKS  = -1 * ONE_PLY,
-  DEPTH_QS_RECAPTURES = -5 * ONE_PLY,
+  DEPTH_NONE   = -6,
 
-  DEPTH_NONE = -6 * ONE_PLY,
-  DEPTH_MAX  = MAX_PLY * ONE_PLY
+  DEPTH_OFFSET = -7 // value used only for TT entry occupancy check
 };
 
-static_assert(!(ONE_PLY & (ONE_PLY - 1)), "ONE_PLY is not a power of 2");
-
 enum Square : int {
   SQ_A1, SQ_B1, SQ_C1, SQ_D1, SQ_E1, SQ_F1, SQ_G1, SQ_H1,
   SQ_A2, SQ_B2, SQ_C2, SQ_D2, SQ_E2, SQ_F2, SQ_G2, SQ_H2,
@@ -233,7 +237,8 @@ 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 {
@@ -256,11 +261,26 @@ 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 endgame value
-/// and the upper 16 bits are used to store the middlegame value. Take some
-/// care to avoid left-shifting a signed int to avoid undefined behavior.
+  // Number of changed pieces
+  int dirty_num;
+
+  // 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];
+
+  // From and to squares, which may be SQ_NONE
+  Square from[3];
+  Square to[3];
+};
+
+/// 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 };
 
 constexpr Score make_score(int mg, int eg) {
@@ -281,11 +301,11 @@ inline Value mg_value(Score s) {
 }
 
 #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); }           \
@@ -293,7 +313,6 @@ inline T& operator--(T& d) { return d = T(int(d) - 1); }
 
 #define ENABLE_FULL_OPERATORS_ON(T)                                \
 ENABLE_BASE_OPERATORS_ON(T)                                        \
-ENABLE_INCR_OPERATORS_ON(T)                                        \
 constexpr T operator*(int i, T d) { return T(i * int(d)); }        \
 constexpr T operator*(T d, int i) { return T(int(d) * i); }        \
 constexpr T operator/(T d, int i) { return T(int(d) / i); }        \
@@ -302,12 +321,10 @@ inline T& operator*=(T& d, int i) { return d = T(int(d) * i); }    \
 inline T& operator/=(T& d, int i) { return d = T(int(d) / i); }
 
 ENABLE_FULL_OPERATORS_ON(Value)
-ENABLE_FULL_OPERATORS_ON(Depth)
 ENABLE_FULL_OPERATORS_ON(Direction)
 
-ENABLE_INCR_OPERATORS_ON(PieceType)
 ENABLE_INCR_OPERATORS_ON(Piece)
-ENABLE_INCR_OPERATORS_ON(Color)
+ENABLE_INCR_OPERATORS_ON(PieceType)
 ENABLE_INCR_OPERATORS_ON(Square)
 ENABLE_INCR_OPERATORS_ON(File)
 ENABLE_INCR_OPERATORS_ON(Rank)
@@ -318,17 +335,11 @@ ENABLE_BASE_OPERATORS_ON(Score)
 #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
-inline Square operator+(Square s, Direction d) { return Square(int(s) + int(d)); }
-inline 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; }
+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+=(Squares, Direction d) { return s = s + d; }
+inline Square& operator-=(Squares, 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.
@@ -346,29 +357,34 @@ inline Score operator*(Score s, int i) {
 
   assert(eg_value(result) == (i * eg_value(s)));
   assert(mg_value(result) == (i * mg_value(s)));
-  assert((i == 0) || (result / i) == 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 operator~(Square s) {
-  return Square(s ^ SQ_A8); // Vertical flip SQ_A1 -> SQ_A8
+constexpr Square flip_rank(Square s) { // Swap A1 <-> A8
+  return Square(s ^ SQ_A8);
 }
 
-constexpr File operator~(File f) {
-  return File(f ^ FILE_H); // Horizontal flip FILE_A -> FILE_H
+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 CastlingRight operator|(Color c, CastlingSide s) {
-  return CastlingRight(WHITE_OO << ((s == QUEEN_SIDE) + 2 * c));
+constexpr CastlingRights operator&(Color c, CastlingRights cr) {
+  return CastlingRights((c == WHITE ? WHITE_CASTLING : BLACK_CASTLING) & cr);
 }
 
 constexpr Value mate_in(int ply) {
@@ -420,11 +436,6 @@ constexpr Rank relative_rank(Color c, Square s) {
   return relative_rank(c, rank_of(s));
 }
 
-inline bool opposite_colors(Square s1, Square s2) {
-  int s = int(s1) ^ int(s2);
-  return ((s >> 3) ^ s) & 1;
-}
-
 constexpr Direction pawn_push(Color c) {
   return c == WHITE ? NORTH : SOUTH;
 }
@@ -449,10 +460,14 @@ constexpr PieceType promotion_type(Move m) {
   return PieceType(((m >> 12) & 3) + KNIGHT);
 }
 
-inline Move make_move(Square from, Square to) {
+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);
@@ -462,4 +477,11 @@ 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;
+}
+
 #endif // #ifndef TYPES_H_INCLUDED
+
+#include "tune.h" // Global visibility to tuning setup