git.sesse.net Git - stockfish/blob - src/movepick.cpp

   1 /*
   2   Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
   3   Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
   4   Copyright (C) 2008-2015 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
   5   Copyright (C) 2015-2020 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
   6
   7   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
   8   it under the terms of the GNU General Public License as published by
   9   the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
  10   (at your option) any later version.
  11
  12   Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
  13   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  15   GNU General Public License for more details.
  16
  17   You should have received a copy of the GNU General Public License
  18   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  19 */
  20
  21 #include <cassert>
  22
  23 #include "movepick.h"
  24
  25 namespace {
  26
  27   enum Stages {
  28     MAIN_TT, CAPTURE_INIT, GOOD_CAPTURE, REFUTATION, QUIET_INIT, QUIET, BAD_CAPTURE,
  29     EVASION_TT, EVASION_INIT, EVASION,
  30     PROBCUT_TT, PROBCUT_INIT, PROBCUT,
  31     QSEARCH_TT, QCAPTURE_INIT, QCAPTURE, QCHECK_INIT, QCHECK
  32   };
  33
  34   // partial_insertion_sort() sorts moves in descending order up to and including
  35   // a given limit. The order of moves smaller than the limit is left unspecified.
  36   void partial_insertion_sort(ExtMove* begin, ExtMove* end, int limit) {
  37
  38     for (ExtMove *sortedEnd = begin, *p = begin + 1; p < end; ++p)
  39         if (p->value >= limit)
  40         {
  41             ExtMove tmp = *p, *q;
  42             *p = *++sortedEnd;
  43             for (q = sortedEnd; q != begin && *(q - 1) < tmp; --q)
  44                 *q = *(q - 1);
  45             *q = tmp;
  46         }
  47   }
  48
  49 } // namespace
  50
  51
  52 /// Constructors of the MovePicker class. As arguments we pass information
  53 /// to help it to return the (presumably) good moves first, to decide which
  54 /// moves to return (in the quiescence search, for instance, we only want to
  55 /// search captures, promotions, and some checks) and how important good move
  56 /// ordering is at the current node.
  57
  58 /// MovePicker constructor for the main search
  59 MovePicker::MovePicker(const Position& p, Move ttm, Depth d, const ButterflyHistory* mh, const LowPlyHistory* lp,
  60                        const CapturePieceToHistory* cph, const PieceToHistory** ch, Move cm, Move* killers, int pl)
  61            : pos(p), mainHistory(mh), lowPlyHistory(lp), captureHistory(cph), continuationHistory(ch),
  62              ttMove(ttm), refutations{{killers[0], 0}, {killers[1], 0}, {cm, 0}}, depth(d), ply(pl) {
  63
  64   assert(d > 0);
  65
  66   stage = (pos.checkers() ? EVASION_TT : MAIN_TT) +
  67           !(ttm && pos.pseudo_legal(ttm));
  68 }
  69
  70 /// MovePicker constructor for quiescence search
  71 MovePicker::MovePicker(const Position& p, Move ttm, Depth d, const ButterflyHistory* mh,
  72                        const CapturePieceToHistory* cph, const PieceToHistory** ch, Square rs)
  73            : pos(p), mainHistory(mh), captureHistory(cph), continuationHistory(ch), ttMove(ttm), recaptureSquare(rs), depth(d) {
  74
  75   assert(d <= 0);
  76
  77   stage = (pos.checkers() ? EVASION_TT : QSEARCH_TT) +
  78            !(ttm && (depth > DEPTH_QS_RECAPTURES || to_sq(ttm) == recaptureSquare)
  79                  && pos.pseudo_legal(ttm));
  80 }
  81
  82 /// MovePicker constructor for ProbCut: we generate captures with SEE greater
  83 /// than or equal to the given threshold.
  84 MovePicker::MovePicker(const Position& p, Move ttm, Value th, const CapturePieceToHistory* cph)
  85            : pos(p), captureHistory(cph), ttMove(ttm), threshold(th) {
  86
  87   assert(!pos.checkers());
  88
  89   stage = PROBCUT_TT + !(ttm && pos.capture(ttm)
  90                              && pos.pseudo_legal(ttm)
  91                              && pos.see_ge(ttm, threshold));
  92 }
  93
  94 /// MovePicker::score() assigns a numerical value to each move in a list, used
  95 /// for sorting. Captures are ordered by Most Valuable Victim (MVV), preferring
  96 /// captures with a good history. Quiets moves are ordered using the histories.
  97 template<GenType Type>
  98 void MovePicker::score() {
  99
 100   static_assert(Type == CAPTURES || Type == QUIETS || Type == EVASIONS, "Wrong type");
 101
 102   for (auto& m : *this)
 103       if (Type == CAPTURES)
 104           m.value =  int(PieceValue[MG][pos.piece_on(to_sq(m))]) * 6
 105                    + (*captureHistory)[pos.moved_piece(m)][to_sq(m)][type_of(pos.piece_on(to_sq(m)))];
 106
 107       else if (Type == QUIETS)
 108           m.value =      (*mainHistory)[pos.side_to_move()][from_to(m)]
 109                    + 2 * (*continuationHistory[0])[pos.moved_piece(m)][to_sq(m)]
 110                    + 2 * (*continuationHistory[1])[pos.moved_piece(m)][to_sq(m)]
 111                    + 2 * (*continuationHistory[3])[pos.moved_piece(m)][to_sq(m)]
 112                    +     (*continuationHistory[5])[pos.moved_piece(m)][to_sq(m)]
 113                    + (ply < MAX_LPH ?  4 * (*lowPlyHistory)[ply][from_to(m)] : 0);
 114
 115       else // Type == EVASIONS
 116       {
 117           if (pos.capture(m))
 118               m.value =  PieceValue[MG][pos.piece_on(to_sq(m))]
 119                        - Value(type_of(pos.moved_piece(m)));
 120           else
 121               m.value =  (*mainHistory)[pos.side_to_move()][from_to(m)]
 122                        + (*continuationHistory[0])[pos.moved_piece(m)][to_sq(m)]
 123                        - (1 << 28);
 124       }
 125 }
 126
 127 /// MovePicker::select() returns the next move satisfying a predicate function.
 128 /// It never returns the TT move.
 129 template<MovePicker::PickType T, typename Pred>
 130 Move MovePicker::select(Pred filter) {
 131
 132   while (cur < endMoves)
 133   {
 134       if (T == Best)
 135           std::swap(*cur, *std::max_element(cur, endMoves));
 136
 137       if (*cur != ttMove && filter())
 138           return *cur++;
 139
 140       cur++;
 141   }
 142   return MOVE_NONE;
 143 }
 144
 145 /// MovePicker::next_move() is the most important method of the MovePicker class. It
 146 /// returns a new pseudo legal move every time it is called until there are no more
 147 /// moves left, picking the move with the highest score from a list of generated moves.
 148 Move MovePicker::next_move(bool skipQuiets) {
 149
 150 top:
 151   switch (stage) {
 152
 153   case MAIN_TT:
 154   case EVASION_TT:
 155   case QSEARCH_TT:
 156   case PROBCUT_TT:
 157       ++stage;
 158       return ttMove;
 159
 160   case CAPTURE_INIT:
 161   case PROBCUT_INIT:
 162   case QCAPTURE_INIT:
 163       cur = endBadCaptures = moves;
 164       endMoves = generate<CAPTURES>(pos, cur);
 165
 166       score<CAPTURES>();
 167       ++stage;
 168       goto top;
 169
 170   case GOOD_CAPTURE:
 171       if (select<Best>([&](){
 172                        return pos.see_ge(*cur, Value(-69 * cur->value / 1024)) ?
 173                               // Move losing capture to endBadCaptures to be tried later
 174                               true : (*endBadCaptures++ = *cur, false); }))
 175           return *(cur - 1);
 176
 177       // Prepare the pointers to loop over the refutations array
 178       cur = std::begin(refutations);
 179       endMoves = std::end(refutations);
 180
 181       // If the countermove is the same as a killer, skip it
 182       if (   refutations[0].move == refutations[2].move
 183           || refutations[1].move == refutations[2].move)
 184           --endMoves;
 185
 186       ++stage;
 187       /* fallthrough */
 188
 189   case REFUTATION:
 190       if (select<Next>([&](){ return    *cur != MOVE_NONE
 191                                     && !pos.capture(*cur)
 192                                     &&  pos.pseudo_legal(*cur); }))
 193           return *(cur - 1);
 194       ++stage;
 195       /* fallthrough */
 196
 197   case QUIET_INIT:
 198       if (!skipQuiets)
 199       {
 200           cur = endBadCaptures;
 201           endMoves = generate<QUIETS>(pos, cur);
 202
 203           score<QUIETS>();
 204           partial_insertion_sort(cur, endMoves, -3000 * depth);
 205       }
 206
 207       ++stage;
 208       /* fallthrough */
 209
 210   case QUIET:
 211       if (   !skipQuiets
 212           && select<Next>([&](){return   *cur != refutations[0].move
 213                                       && *cur != refutations[1].move
 214                                       && *cur != refutations[2].move;}))
 215           return *(cur - 1);
 216
 217       // Prepare the pointers to loop over the bad captures
 218       cur = moves;
 219       endMoves = endBadCaptures;
 220
 221       ++stage;
 222       /* fallthrough */
 223
 224   case BAD_CAPTURE:
 225       return select<Next>([](){ return true; });
 226
 227   case EVASION_INIT:
 228       cur = moves;
 229       endMoves = generate<EVASIONS>(pos, cur);
 230
 231       score<EVASIONS>();
 232       ++stage;
 233       /* fallthrough */
 234
 235   case EVASION:
 236       return select<Best>([](){ return true; });
 237
 238   case PROBCUT:
 239       return select<Best>([&](){ return pos.see_ge(*cur, threshold); });
 240
 241   case QCAPTURE:
 242       if (select<Best>([&](){ return   depth > DEPTH_QS_RECAPTURES
 243                                     || to_sq(*cur) == recaptureSquare; }))
 244           return *(cur - 1);
 245
 246       // If we did not find any move and we do not try checks, we have finished
 247       if (depth != DEPTH_QS_CHECKS)
 248           return MOVE_NONE;
 249
 250       ++stage;
 251       /* fallthrough */
 252
 253   case QCHECK_INIT:
 254       cur = moves;
 255       endMoves = generate<QUIET_CHECKS>(pos, cur);
 256
 257       ++stage;
 258       /* fallthrough */
 259
 260   case QCHECK:
 261       return select<Next>([](){ return true; });
 262   }
 263
 264   assert(false);
 265   return MOVE_NONE; // Silence warning
 266 }