]> git.sesse.net Git - stockfish/blob - src/search.cpp
3008079e9c4ade413f2ee829ba5af2a7b8ad4f42
[stockfish] / src / search.cpp
1 /*
2   Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
3   Copyright (C) 2004-2022 The Stockfish developers (see AUTHORS file)
4
5   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
6   it under the terms of the GNU General Public License as published by
7   the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
8   (at your option) any later version.
9
10   Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
11   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
13   GNU General Public License for more details.
14
15   You should have received a copy of the GNU General Public License
16   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
17 */
18
19 #include <algorithm>
20 #include <cassert>
21 #include <cmath>
22 #include <cstring>   // For std::memset
23 #include <iostream>
24 #include <sstream>
25
26 #include "evaluate.h"
27 #include "misc.h"
28 #include "movegen.h"
29 #include "movepick.h"
30 #include "position.h"
31 #include "search.h"
32 #include "thread.h"
33 #include "timeman.h"
34 #include "tt.h"
35 #include "uci.h"
36 #include "syzygy/tbprobe.h"
37
38 namespace Stockfish {
39
40 namespace Search {
41
42   LimitsType Limits;
43 }
44
45 namespace Tablebases {
46
47   int Cardinality;
48   bool RootInTB;
49   bool UseRule50;
50   Depth ProbeDepth;
51 }
52
53 namespace TB = Tablebases;
54
55 using std::string;
56 using Eval::evaluate;
57 using namespace Search;
58
59 namespace {
60
61   // Different node types, used as a template parameter
62   enum NodeType { NonPV, PV, Root };
63
64   // Futility margin
65   Value futility_margin(Depth d, bool improving) {
66     return Value(168 * (d - improving));
67   }
68
69   // Reductions lookup table, initialized at startup
70   int Reductions[MAX_MOVES]; // [depth or moveNumber]
71
72   Depth reduction(bool i, Depth d, int mn, Value delta, Value rootDelta) {
73     int r = Reductions[d] * Reductions[mn];
74     return (r + 1463 - int(delta) * 1024 / int(rootDelta)) / 1024 + (!i && r > 1010);
75   }
76
77   constexpr int futility_move_count(bool improving, Depth depth) {
78     return (3 + depth * depth) / (2 - improving);
79   }
80
81   // History and stats update bonus, based on depth
82   int stat_bonus(Depth d) {
83     return std::min((9 * d + 270) * d - 311 , 2145);
84   }
85
86   // Add a small random component to draw evaluations to avoid 3-fold blindness
87   Value value_draw(Thread* thisThread) {
88     return VALUE_DRAW + Value(2 * (thisThread->nodes & 1) - 1);
89   }
90
91   // Skill structure is used to implement strength limit. If we have an uci_elo then
92   // we convert it to a suitable fractional skill level using anchoring to CCRL Elo
93   // (goldfish 1.13 = 2000) and a fit through Ordo derived Elo for match (TC 60+0.6)
94   // results spanning a wide range of k values.
95   struct Skill {
96     Skill(int skill_level, int uci_elo) {
97         if (uci_elo)
98             level = std::clamp(std::pow((uci_elo - 1346.6) / 143.4, 1 / 0.806), 0.0, 20.0);
99         else
100             level = double(skill_level);
101     }
102     bool enabled() const { return level < 20.0; }
103     bool time_to_pick(Depth depth) const { return depth == 1 + int(level); }
104     Move pick_best(size_t multiPV);
105
106     double level;
107     Move best = MOVE_NONE;
108   };
109
110   template <NodeType nodeType>
111   Value search(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, bool cutNode);
112
113   template <NodeType nodeType>
114   Value qsearch(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth = 0);
115
116   Value value_to_tt(Value v, int ply);
117   Value value_from_tt(Value v, int ply, int r50c);
118   void update_pv(Move* pv, Move move, Move* childPv);
119   void update_continuation_histories(Stack* ss, Piece pc, Square to, int bonus);
120   void update_quiet_stats(const Position& pos, Stack* ss, Move move, int bonus);
121   void update_all_stats(const Position& pos, Stack* ss, Move bestMove, Value bestValue, Value beta, Square prevSq,
122                         Move* quietsSearched, int quietCount, Move* capturesSearched, int captureCount, Depth depth);
123
124   // perft() is our utility to verify move generation. All the leaf nodes up
125   // to the given depth are generated and counted, and the sum is returned.
126   template<bool Root>
127   uint64_t perft(Position& pos, Depth depth) {
128
129     StateInfo st;
130     ASSERT_ALIGNED(&st, Eval::NNUE::CacheLineSize);
131
132     uint64_t cnt, nodes = 0;
133     const bool leaf = (depth == 2);
134
135     for (const auto& m : MoveList<LEGAL>(pos))
136     {
137         if (Root && depth <= 1)
138             cnt = 1, nodes++;
139         else
140         {
141             pos.do_move(m, st);
142             cnt = leaf ? MoveList<LEGAL>(pos).size() : perft<false>(pos, depth - 1);
143             nodes += cnt;
144             pos.undo_move(m);
145         }
146         if (Root)
147             sync_cout << UCI::move(m, pos.is_chess960()) << ": " << cnt << sync_endl;
148     }
149     return nodes;
150   }
151
152 } // namespace
153
154
155 /// Search::init() is called at startup to initialize various lookup tables
156
157 void Search::init() {
158
159   for (int i = 1; i < MAX_MOVES; ++i)
160       Reductions[i] = int((20.81 + std::log(Threads.size()) / 2) * std::log(i));
161 }
162
163
164 /// Search::clear() resets search state to its initial value
165
166 void Search::clear() {
167
168   Threads.main()->wait_for_search_finished();
169
170   Time.availableNodes = 0;
171   TT.clear();
172   Threads.clear();
173   Tablebases::init(Options["SyzygyPath"]); // Free mapped files
174 }
175
176
177 /// MainThread::search() is started when the program receives the UCI 'go'
178 /// command. It searches from the root position and outputs the "bestmove".
179
180 void MainThread::search() {
181
182   if (Limits.perft)
183   {
184       nodes = perft<true>(rootPos, Limits.perft);
185       sync_cout << "\nNodes searched: " << nodes << "\n" << sync_endl;
186       return;
187   }
188
189   Color us = rootPos.side_to_move();
190   Time.init(Limits, us, rootPos.game_ply());
191   TT.new_search();
192
193   Eval::NNUE::verify();
194
195   if (rootMoves.empty())
196   {
197       rootMoves.emplace_back(MOVE_NONE);
198       sync_cout << "info depth 0 score "
199                 << UCI::value(rootPos.checkers() ? -VALUE_MATE : VALUE_DRAW)
200                 << sync_endl;
201   }
202   else
203   {
204       Threads.start_searching(); // start non-main threads
205       Thread::search();          // main thread start searching
206   }
207
208   // When we reach the maximum depth, we can arrive here without a raise of
209   // Threads.stop. However, if we are pondering or in an infinite search,
210   // the UCI protocol states that we shouldn't print the best move before the
211   // GUI sends a "stop" or "ponderhit" command. We therefore simply wait here
212   // until the GUI sends one of those commands.
213
214   while (!Threads.stop && (ponder || Limits.infinite))
215   {} // Busy wait for a stop or a ponder reset
216
217   // Stop the threads if not already stopped (also raise the stop if
218   // "ponderhit" just reset Threads.ponder).
219   Threads.stop = true;
220
221   // Wait until all threads have finished
222   Threads.wait_for_search_finished();
223
224   // When playing in 'nodes as time' mode, subtract the searched nodes from
225   // the available ones before exiting.
226   if (Limits.npmsec)
227       Time.availableNodes += Limits.inc[us] - Threads.nodes_searched();
228
229   Thread* bestThread = this;
230   Skill skill = Skill(Options["Skill Level"], Options["UCI_LimitStrength"] ? int(Options["UCI_Elo"]) : 0);
231
232   if (   int(Options["MultiPV"]) == 1
233       && !Limits.depth
234       && !skill.enabled()
235       && rootMoves[0].pv[0] != MOVE_NONE)
236       bestThread = Threads.get_best_thread();
237
238   bestPreviousScore = bestThread->rootMoves[0].score;
239   bestPreviousAverageScore = bestThread->rootMoves[0].averageScore;
240
241   // Send again PV info if we have a new best thread
242   if (bestThread != this)
243       sync_cout << UCI::pv(bestThread->rootPos, bestThread->completedDepth, -VALUE_INFINITE, VALUE_INFINITE) << sync_endl;
244
245   sync_cout << "bestmove " << UCI::move(bestThread->rootMoves[0].pv[0], rootPos.is_chess960());
246
247   if (bestThread->rootMoves[0].pv.size() > 1 || bestThread->rootMoves[0].extract_ponder_from_tt(rootPos))
248       std::cout << " ponder " << UCI::move(bestThread->rootMoves[0].pv[1], rootPos.is_chess960());
249
250   std::cout << sync_endl;
251 }
252
253
254 /// Thread::search() is the main iterative deepening loop. It calls search()
255 /// repeatedly with increasing depth until the allocated thinking time has been
256 /// consumed, the user stops the search, or the maximum search depth is reached.
257
258 void Thread::search() {
259
260   // To allow access to (ss-7) up to (ss+2), the stack must be oversized.
261   // The former is needed to allow update_continuation_histories(ss-1, ...),
262   // which accesses its argument at ss-6, also near the root.
263   // The latter is needed for statScore and killer initialization.
264   Stack stack[MAX_PLY+10], *ss = stack+7;
265   Move  pv[MAX_PLY+1];
266   Value alpha, beta, delta;
267   Move  lastBestMove = MOVE_NONE;
268   Depth lastBestMoveDepth = 0;
269   MainThread* mainThread = (this == Threads.main() ? Threads.main() : nullptr);
270   double timeReduction = 1, totBestMoveChanges = 0;
271   Color us = rootPos.side_to_move();
272   int iterIdx = 0;
273
274   std::memset(ss-7, 0, 10 * sizeof(Stack));
275   for (int i = 7; i > 0; i--)
276       (ss-i)->continuationHistory = &this->continuationHistory[0][0][NO_PIECE][0]; // Use as a sentinel
277
278   for (int i = 0; i <= MAX_PLY + 2; ++i)
279       (ss+i)->ply = i;
280
281   ss->pv = pv;
282
283   bestValue = delta = alpha = -VALUE_INFINITE;
284   beta = VALUE_INFINITE;
285
286   if (mainThread)
287   {
288       if (mainThread->bestPreviousScore == VALUE_INFINITE)
289           for (int i = 0; i < 4; ++i)
290               mainThread->iterValue[i] = VALUE_ZERO;
291       else
292           for (int i = 0; i < 4; ++i)
293               mainThread->iterValue[i] = mainThread->bestPreviousScore;
294   }
295
296   size_t multiPV = size_t(Options["MultiPV"]);
297   Skill skill(Options["Skill Level"], Options["UCI_LimitStrength"] ? int(Options["UCI_Elo"]) : 0);
298
299   // When playing with strength handicap enable MultiPV search that we will
300   // use behind the scenes to retrieve a set of possible moves.
301   if (skill.enabled())
302       multiPV = std::max(multiPV, (size_t)4);
303
304   multiPV = std::min(multiPV, rootMoves.size());
305
306   complexityAverage.set(202, 1);
307
308   trend         = SCORE_ZERO;
309   optimism[ us] = Value(39);
310   optimism[~us] = -optimism[us];
311
312   int searchAgainCounter = 0;
313
314   // Iterative deepening loop until requested to stop or the target depth is reached
315   while (   ++rootDepth < MAX_PLY
316          && !Threads.stop
317          && !(Limits.depth && mainThread && rootDepth > Limits.depth))
318   {
319       // Age out PV variability metric
320       if (mainThread)
321           totBestMoveChanges /= 2;
322
323       // Save the last iteration's scores before first PV line is searched and
324       // all the move scores except the (new) PV are set to -VALUE_INFINITE.
325       for (RootMove& rm : rootMoves)
326           rm.previousScore = rm.score;
327
328       size_t pvFirst = 0;
329       pvLast = 0;
330
331       if (!Threads.increaseDepth)
332          searchAgainCounter++;
333
334       // MultiPV loop. We perform a full root search for each PV line
335       for (pvIdx = 0; pvIdx < multiPV && !Threads.stop; ++pvIdx)
336       {
337           if (pvIdx == pvLast)
338           {
339               pvFirst = pvLast;
340               for (pvLast++; pvLast < rootMoves.size(); pvLast++)
341                   if (rootMoves[pvLast].tbRank != rootMoves[pvFirst].tbRank)
342                       break;
343           }
344
345           // Reset UCI info selDepth for each depth and each PV line
346           selDepth = 0;
347
348           // Reset aspiration window starting size
349           if (rootDepth >= 4)
350           {
351               Value prev = rootMoves[pvIdx].averageScore;
352               delta = Value(16) + int(prev) * prev / 19178;
353               alpha = std::max(prev - delta,-VALUE_INFINITE);
354               beta  = std::min(prev + delta, VALUE_INFINITE);
355
356               // Adjust trend and optimism based on root move's previousScore
357               int tr = sigmoid(prev, 3, 8, 90, 125, 1);
358               trend = (us == WHITE ?  make_score(tr, tr / 2)
359                                    : -make_score(tr, tr / 2));
360
361               int opt = sigmoid(prev, 8, 17, 144, 13966, 183);
362               optimism[ us] = Value(opt);
363               optimism[~us] = -optimism[us];
364           }
365
366           // Start with a small aspiration window and, in the case of a fail
367           // high/low, re-search with a bigger window until we don't fail
368           // high/low anymore.
369           int failedHighCnt = 0;
370           while (true)
371           {
372               Depth adjustedDepth = std::max(1, rootDepth - failedHighCnt - searchAgainCounter);
373               bestValue = Stockfish::search<Root>(rootPos, ss, alpha, beta, adjustedDepth, false);
374
375               // Bring the best move to the front. It is critical that sorting
376               // is done with a stable algorithm because all the values but the
377               // first and eventually the new best one are set to -VALUE_INFINITE
378               // and we want to keep the same order for all the moves except the
379               // new PV that goes to the front. Note that in case of MultiPV
380               // search the already searched PV lines are preserved.
381               std::stable_sort(rootMoves.begin() + pvIdx, rootMoves.begin() + pvLast);
382
383               // If search has been stopped, we break immediately. Sorting is
384               // safe because RootMoves is still valid, although it refers to
385               // the previous iteration.
386               if (Threads.stop)
387                   break;
388
389               // When failing high/low give some update (without cluttering
390               // the UI) before a re-search.
391               if (   mainThread
392                   && multiPV == 1
393                   && (bestValue <= alpha || bestValue >= beta)
394                   && Time.elapsed() > 3000)
395                   sync_cout << UCI::pv(rootPos, rootDepth, alpha, beta) << sync_endl;
396
397               // In case of failing low/high increase aspiration window and
398               // re-search, otherwise exit the loop.
399               if (bestValue <= alpha)
400               {
401                   beta = (alpha + beta) / 2;
402                   alpha = std::max(bestValue - delta, -VALUE_INFINITE);
403
404                   failedHighCnt = 0;
405                   if (mainThread)
406                       mainThread->stopOnPonderhit = false;
407               }
408               else if (bestValue >= beta)
409               {
410                   beta = std::min(bestValue + delta, VALUE_INFINITE);
411                   ++failedHighCnt;
412               }
413               else
414                   break;
415
416               delta += delta / 4 + 2;
417
418               assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && beta <= VALUE_INFINITE);
419           }
420
421           // Sort the PV lines searched so far and update the GUI
422           std::stable_sort(rootMoves.begin() + pvFirst, rootMoves.begin() + pvIdx + 1);
423
424           if (    mainThread
425               && (Threads.stop || pvIdx + 1 == multiPV || Time.elapsed() > 3000))
426               sync_cout << UCI::pv(rootPos, rootDepth, alpha, beta) << sync_endl;
427       }
428
429       if (!Threads.stop)
430           completedDepth = rootDepth;
431
432       if (rootMoves[0].pv[0] != lastBestMove) {
433          lastBestMove = rootMoves[0].pv[0];
434          lastBestMoveDepth = rootDepth;
435       }
436
437       // Have we found a "mate in x"?
438       if (   Limits.mate
439           && bestValue >= VALUE_MATE_IN_MAX_PLY
440           && VALUE_MATE - bestValue <= 2 * Limits.mate)
441           Threads.stop = true;
442
443       if (!mainThread)
444           continue;
445
446       // If skill level is enabled and time is up, pick a sub-optimal best move
447       if (skill.enabled() && skill.time_to_pick(rootDepth))
448           skill.pick_best(multiPV);
449
450       // Use part of the gained time from a previous stable move for the current move
451       for (Thread* th : Threads)
452       {
453           totBestMoveChanges += th->bestMoveChanges;
454           th->bestMoveChanges = 0;
455       }
456
457       // Do we have time for the next iteration? Can we stop searching now?
458       if (    Limits.use_time_management()
459           && !Threads.stop
460           && !mainThread->stopOnPonderhit)
461       {
462           double fallingEval = (69 + 12 * (mainThread->bestPreviousAverageScore - bestValue)
463                                     +  6 * (mainThread->iterValue[iterIdx] - bestValue)) / 781.4;
464           fallingEval = std::clamp(fallingEval, 0.5, 1.5);
465
466           // If the bestMove is stable over several iterations, reduce time accordingly
467           timeReduction = lastBestMoveDepth + 10 < completedDepth ? 1.63 : 0.73;
468           double reduction = (1.56 + mainThread->previousTimeReduction) / (2.20 * timeReduction);
469           double bestMoveInstability = 1.073 + std::max(1.0, 2.25 - 9.9 / rootDepth)
470                                               * totBestMoveChanges / Threads.size();
471           int complexity = mainThread->complexityAverage.value();
472           double complexPosition = std::clamp(1.0 + (complexity - 326) / 1618.1, 0.5, 1.5);
473
474           double totalTime = Time.optimum() * fallingEval * reduction * bestMoveInstability * complexPosition;
475
476           // Cap used time in case of a single legal move for a better viewer experience in tournaments
477           // yielding correct scores and sufficiently fast moves.
478           if (rootMoves.size() == 1)
479               totalTime = std::min(500.0, totalTime);
480
481           // Stop the search if we have exceeded the totalTime
482           if (Time.elapsed() > totalTime)
483           {
484               // If we are allowed to ponder do not stop the search now but
485               // keep pondering until the GUI sends "ponderhit" or "stop".
486               if (mainThread->ponder)
487                   mainThread->stopOnPonderhit = true;
488               else
489                   Threads.stop = true;
490           }
491           else if (   Threads.increaseDepth
492                    && !mainThread->ponder
493                    && Time.elapsed() > totalTime * 0.43)
494                    Threads.increaseDepth = false;
495           else
496                    Threads.increaseDepth = true;
497       }
498
499       mainThread->iterValue[iterIdx] = bestValue;
500       iterIdx = (iterIdx + 1) & 3;
501   }
502
503   if (!mainThread)
504       return;
505
506   mainThread->previousTimeReduction = timeReduction;
507
508   // If skill level is enabled, swap best PV line with the sub-optimal one
509   if (skill.enabled())
510       std::swap(rootMoves[0], *std::find(rootMoves.begin(), rootMoves.end(),
511                 skill.best ? skill.best : skill.pick_best(multiPV)));
512 }
513
514
515 namespace {
516
517   // search<>() is the main search function for both PV and non-PV nodes
518
519   template <NodeType nodeType>
520   Value search(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, bool cutNode) {
521
522     constexpr bool PvNode = nodeType != NonPV;
523     constexpr bool rootNode = nodeType == Root;
524     const Depth maxNextDepth = rootNode ? depth : depth + 1;
525
526     // Check if we have an upcoming move which draws by repetition, or
527     // if the opponent had an alternative move earlier to this position.
528     if (   !rootNode
529         && pos.rule50_count() >= 3
530         && alpha < VALUE_DRAW
531         && pos.has_game_cycle(ss->ply))
532     {
533         alpha = value_draw(pos.this_thread());
534         if (alpha >= beta)
535             return alpha;
536     }
537
538     // Dive into quiescence search when the depth reaches zero
539     if (depth <= 0)
540         return qsearch<PvNode ? PV : NonPV>(pos, ss, alpha, beta);
541
542     assert(-VALUE_INFINITE <= alpha && alpha < beta && beta <= VALUE_INFINITE);
543     assert(PvNode || (alpha == beta - 1));
544     assert(0 < depth && depth < MAX_PLY);
545     assert(!(PvNode && cutNode));
546
547     Move pv[MAX_PLY+1], capturesSearched[32], quietsSearched[64];
548     StateInfo st;
549     ASSERT_ALIGNED(&st, Eval::NNUE::CacheLineSize);
550
551     TTEntry* tte;
552     Key posKey;
553     Move ttMove, move, excludedMove, bestMove;
554     Depth extension, newDepth;
555     Value bestValue, value, ttValue, eval, maxValue, probCutBeta;
556     bool givesCheck, improving, didLMR, priorCapture;
557     bool captureOrPromotion, doFullDepthSearch, moveCountPruning, ttCapture;
558     Piece movedPiece;
559     int moveCount, captureCount, quietCount, bestMoveCount, improvement, complexity;
560
561     // Step 1. Initialize node
562     Thread* thisThread = pos.this_thread();
563     ss->inCheck        = pos.checkers();
564     priorCapture       = pos.captured_piece();
565     Color us           = pos.side_to_move();
566     moveCount          = bestMoveCount = captureCount = quietCount = ss->moveCount = 0;
567     bestValue          = -VALUE_INFINITE;
568     maxValue           = VALUE_INFINITE;
569
570     // Check for the available remaining time
571     if (thisThread == Threads.main())
572         static_cast<MainThread*>(thisThread)->check_time();
573
574     // Used to send selDepth info to GUI (selDepth counts from 1, ply from 0)
575     if (PvNode && thisThread->selDepth < ss->ply + 1)
576         thisThread->selDepth = ss->ply + 1;
577
578     if (!rootNode)
579     {
580         // Step 2. Check for aborted search and immediate draw
581         if (   Threads.stop.load(std::memory_order_relaxed)
582             || pos.is_draw(ss->ply)
583             || ss->ply >= MAX_PLY)
584             return (ss->ply >= MAX_PLY && !ss->inCheck) ? evaluate(pos)
585                                                         : value_draw(pos.this_thread());
586
587         // Step 3. Mate distance pruning. Even if we mate at the next move our score
588         // would be at best mate_in(ss->ply+1), but if alpha is already bigger because
589         // a shorter mate was found upward in the tree then there is no need to search
590         // because we will never beat the current alpha. Same logic but with reversed
591         // signs applies also in the opposite condition of being mated instead of giving
592         // mate. In this case return a fail-high score.
593         alpha = std::max(mated_in(ss->ply), alpha);
594         beta = std::min(mate_in(ss->ply+1), beta);
595         if (alpha >= beta)
596             return alpha;
597     }
598     else
599         thisThread->rootDelta = beta - alpha;
600
601     assert(0 <= ss->ply && ss->ply < MAX_PLY);
602
603     (ss+1)->ttPv         = false;
604     (ss+1)->excludedMove = bestMove = MOVE_NONE;
605     (ss+2)->killers[0]   = (ss+2)->killers[1] = MOVE_NONE;
606     ss->doubleExtensions = (ss-1)->doubleExtensions;
607     ss->depth            = depth;
608     Square prevSq        = to_sq((ss-1)->currentMove);
609
610     // Initialize statScore to zero for the grandchildren of the current position.
611     // So statScore is shared between all grandchildren and only the first grandchild
612     // starts with statScore = 0. Later grandchildren start with the last calculated
613     // statScore of the previous grandchild. This influences the reduction rules in
614     // LMR which are based on the statScore of parent position.
615     if (!rootNode)
616         (ss+2)->statScore = 0;
617
618     // Step 4. Transposition table lookup. We don't want the score of a partial
619     // search to overwrite a previous full search TT value, so we use a different
620     // position key in case of an excluded move.
621     excludedMove = ss->excludedMove;
622     posKey = excludedMove == MOVE_NONE ? pos.key() : pos.key() ^ make_key(excludedMove);
623     tte = TT.probe(posKey, ss->ttHit);
624     ttValue = ss->ttHit ? value_from_tt(tte->value(), ss->ply, pos.rule50_count()) : VALUE_NONE;
625     ttMove =  rootNode ? thisThread->rootMoves[thisThread->pvIdx].pv[0]
626             : ss->ttHit    ? tte->move() : MOVE_NONE;
627     ttCapture = ttMove && pos.capture_or_promotion(ttMove);
628     if (!excludedMove)
629         ss->ttPv = PvNode || (ss->ttHit && tte->is_pv());
630
631     // At non-PV nodes we check for an early TT cutoff
632     if (  !PvNode
633         && ss->ttHit
634         && tte->depth() > depth - (thisThread->id() % 2 == 1)
635         && ttValue != VALUE_NONE // Possible in case of TT access race
636         && (ttValue >= beta ? (tte->bound() & BOUND_LOWER)
637                             : (tte->bound() & BOUND_UPPER)))
638     {
639         // If ttMove is quiet, update move sorting heuristics on TT hit (~1 Elo)
640         if (ttMove)
641         {
642             if (ttValue >= beta)
643             {
644                 // Bonus for a quiet ttMove that fails high (~3 Elo)
645                 if (!ttCapture)
646                     update_quiet_stats(pos, ss, ttMove, stat_bonus(depth));
647
648                 // Extra penalty for early quiet moves of the previous ply (~0 Elo)
649                 if ((ss-1)->moveCount <= 2 && !priorCapture)
650                     update_continuation_histories(ss-1, pos.piece_on(prevSq), prevSq, -stat_bonus(depth + 1));
651             }
652             // Penalty for a quiet ttMove that fails low (~1 Elo)
653             else if (!ttCapture)
654             {
655                 int penalty = -stat_bonus(depth);
656                 thisThread->mainHistory[us][from_to(ttMove)] << penalty;
657                 update_continuation_histories(ss, pos.moved_piece(ttMove), to_sq(ttMove), penalty);
658             }
659         }
660
661         // Partial workaround for the graph history interaction problem
662         // For high rule50 counts don't produce transposition table cutoffs.
663         if (pos.rule50_count() < 90)
664             return ttValue;
665     }
666
667     // Step 5. Tablebases probe
668     if (!rootNode && TB::Cardinality)
669     {
670         int piecesCount = pos.count<ALL_PIECES>();
671
672         if (    piecesCount <= TB::Cardinality
673             && (piecesCount <  TB::Cardinality || depth >= TB::ProbeDepth)
674             &&  pos.rule50_count() == 0
675             && !pos.can_castle(ANY_CASTLING))
676         {
677             TB::ProbeState err;
678             TB::WDLScore wdl = Tablebases::probe_wdl(pos, &err);
679
680             // Force check of time on the next occasion
681             if (thisThread == Threads.main())
682                 static_cast<MainThread*>(thisThread)->callsCnt = 0;
683
684             if (err != TB::ProbeState::FAIL)
685             {
686                 thisThread->tbHits.fetch_add(1, std::memory_order_relaxed);
687
688                 int drawScore = TB::UseRule50 ? 1 : 0;
689
690                 // use the range VALUE_MATE_IN_MAX_PLY to VALUE_TB_WIN_IN_MAX_PLY to score
691                 value =  wdl < -drawScore ? VALUE_MATED_IN_MAX_PLY + ss->ply + 1
692                        : wdl >  drawScore ? VALUE_MATE_IN_MAX_PLY - ss->ply - 1
693                                           : VALUE_DRAW + 2 * wdl * drawScore;
694
695                 Bound b =  wdl < -drawScore ? BOUND_UPPER
696                          : wdl >  drawScore ? BOUND_LOWER : BOUND_EXACT;
697
698                 if (    b == BOUND_EXACT
699                     || (b == BOUND_LOWER ? value >= beta : value <= alpha))
700                 {
701                     tte->save(posKey, value_to_tt(value, ss->ply), ss->ttPv, b,
702                               std::min(MAX_PLY - 1, depth + 6),
703                               MOVE_NONE, VALUE_NONE);
704
705                     return value;
706                 }
707
708                 if (PvNode)
709                 {
710                     if (b == BOUND_LOWER)
711                         bestValue = value, alpha = std::max(alpha, bestValue);
712                     else
713                         maxValue = value;
714                 }
715             }
716         }
717     }
718
719     CapturePieceToHistory& captureHistory = thisThread->captureHistory;
720
721     // Step 6. Static evaluation of the position
722     if (ss->inCheck)
723     {
724         // Skip early pruning when in check
725         ss->staticEval = eval = VALUE_NONE;
726         improving = false;
727         improvement = 0;
728         complexity = 0;
729         goto moves_loop;
730     }
731     else if (ss->ttHit)
732     {
733         // Never assume anything about values stored in TT
734         ss->staticEval = eval = tte->eval();
735         if (eval == VALUE_NONE)
736             ss->staticEval = eval = evaluate(pos);
737
738         // Randomize draw evaluation
739         if (eval == VALUE_DRAW)
740             eval = value_draw(thisThread);
741
742         // ttValue can be used as a better position evaluation (~4 Elo)
743         if (    ttValue != VALUE_NONE
744             && (tte->bound() & (ttValue > eval ? BOUND_LOWER : BOUND_UPPER)))
745             eval = ttValue;
746     }
747     else
748     {
749         ss->staticEval = eval = evaluate(pos);
750
751         // Save static evaluation into transposition table
752         if (!excludedMove)
753             tte->save(posKey, VALUE_NONE, ss->ttPv, BOUND_NONE, DEPTH_NONE, MOVE_NONE, eval);
754     }
755
756     // Use static evaluation difference to improve quiet move ordering (~3 Elo)
757     if (is_ok((ss-1)->currentMove) && !(ss-1)->inCheck && !priorCapture)
758     {
759         int bonus = std::clamp(-16 * int((ss-1)->staticEval + ss->staticEval), -2000, 2000);
760         thisThread->mainHistory[~us][from_to((ss-1)->currentMove)] << bonus;
761     }
762
763     // Set up the improvement variable, which is the difference between the current
764     // static evaluation and the previous static evaluation at our turn (if we were
765     // in check at our previous move we look at the move prior to it). The improvement
766     // margin and the improving flag are used in various pruning heuristics.
767     improvement =   (ss-2)->staticEval != VALUE_NONE ? ss->staticEval - (ss-2)->staticEval
768                   : (ss-4)->staticEval != VALUE_NONE ? ss->staticEval - (ss-4)->staticEval
769                   :                                    175;
770
771     improving = improvement > 0;
772     complexity = abs(ss->staticEval - (us == WHITE ? eg_value(pos.psq_score()) : -eg_value(pos.psq_score())));
773
774     thisThread->complexityAverage.update(complexity);
775
776     // Step 7. Razoring.
777     // If eval is really low check with qsearch if it can exceed alpha, if it can't,
778     // return a fail low.
779     if (   !PvNode
780         && depth <= 7
781         && eval < alpha - 348 - 258 * depth * depth)
782     {
783         value = qsearch<NonPV>(pos, ss, alpha - 1, alpha);
784         if (value < alpha)
785             return value;
786     }
787
788     // Step 8. Futility pruning: child node (~25 Elo).
789     // The depth condition is important for mate finding.
790     if (   !ss->ttPv
791         &&  depth < 8
792         &&  eval - futility_margin(depth, improving) - (ss-1)->statScore / 256 >= beta
793         &&  eval >= beta
794         &&  eval < 26305) // larger than VALUE_KNOWN_WIN, but smaller than TB wins.
795         return eval;
796
797     // Step 9. Null move search with verification search (~22 Elo)
798     if (   !PvNode
799         && (ss-1)->currentMove != MOVE_NULL
800         && (ss-1)->statScore < 14695
801         &&  eval >= beta
802         &&  eval >= ss->staticEval
803         &&  ss->staticEval >= beta - 15 * depth - improvement / 15 + 198 + complexity / 28
804         && !excludedMove
805         &&  pos.non_pawn_material(us)
806         && (ss->ply >= thisThread->nmpMinPly || us != thisThread->nmpColor))
807     {
808         assert(eval - beta >= 0);
809
810         // Null move dynamic reduction based on depth, eval and complexity of position
811         Depth R = std::min(int(eval - beta) / 147, 5) + depth / 3 + 4 - (complexity > 753);
812
813         ss->currentMove = MOVE_NULL;
814         ss->continuationHistory = &thisThread->continuationHistory[0][0][NO_PIECE][0];
815
816         pos.do_null_move(st);
817
818         Value nullValue = -search<NonPV>(pos, ss+1, -beta, -beta+1, depth-R, !cutNode);
819
820         pos.undo_null_move();
821
822         if (nullValue >= beta)
823         {
824             // Do not return unproven mate or TB scores
825             if (nullValue >= VALUE_TB_WIN_IN_MAX_PLY)
826                 nullValue = beta;
827
828             if (thisThread->nmpMinPly || (abs(beta) < VALUE_KNOWN_WIN && depth < 14))
829                 return nullValue;
830
831             assert(!thisThread->nmpMinPly); // Recursive verification is not allowed
832
833             // Do verification search at high depths, with null move pruning disabled
834             // for us, until ply exceeds nmpMinPly.
835             thisThread->nmpMinPly = ss->ply + 3 * (depth-R) / 4;
836             thisThread->nmpColor = us;
837
838             Value v = search<NonPV>(pos, ss, beta-1, beta, depth-R, false);
839
840             thisThread->nmpMinPly = 0;
841
842             if (v >= beta)
843                 return nullValue;
844         }
845     }
846
847     probCutBeta = beta + 179 - 46 * improving;
848
849     // Step 10. ProbCut (~4 Elo)
850     // If we have a good enough capture and a reduced search returns a value
851     // much above beta, we can (almost) safely prune the previous move.
852     if (   !PvNode
853         &&  depth > 4
854         &&  abs(beta) < VALUE_TB_WIN_IN_MAX_PLY
855         // if value from transposition table is lower than probCutBeta, don't attempt probCut
856         // there and in further interactions with transposition table cutoff depth is set to depth - 3
857         // because probCut search has depth set to depth - 4 but we also do a move before it
858         // so effective depth is equal to depth - 3
859         && !(   ss->ttHit
860              && tte->depth() >= depth - 3
861              && ttValue != VALUE_NONE
862              && ttValue < probCutBeta))
863     {
864         assert(probCutBeta < VALUE_INFINITE);
865
866         MovePicker mp(pos, ttMove, probCutBeta - ss->staticEval, depth - 3, &captureHistory);
867         bool ttPv = ss->ttPv;
868         ss->ttPv = false;
869
870         while ((move = mp.next_move()) != MOVE_NONE)
871             if (move != excludedMove && pos.legal(move))
872             {
873                 assert(pos.capture_or_promotion(move));
874
875                 captureOrPromotion = true;
876
877                 ss->currentMove = move;
878                 ss->continuationHistory = &thisThread->continuationHistory[ss->inCheck]
879                                                                           [captureOrPromotion]
880                                                                           [pos.moved_piece(move)]
881                                                                           [to_sq(move)];
882
883                 pos.do_move(move, st);
884
885                 // Perform a preliminary qsearch to verify that the move holds
886                 value = -qsearch<NonPV>(pos, ss+1, -probCutBeta, -probCutBeta+1);
887
888                 // If the qsearch held, perform the regular search
889                 if (value >= probCutBeta)
890                     value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -probCutBeta, -probCutBeta+1, depth - 4, !cutNode);
891
892                 pos.undo_move(move);
893
894                 if (value >= probCutBeta)
895                 {
896                     // if transposition table doesn't have equal or more deep info write probCut data into it
897                     if ( !(ss->ttHit
898                        && tte->depth() >= depth - 3
899                        && ttValue != VALUE_NONE))
900                         tte->save(posKey, value_to_tt(value, ss->ply), ttPv,
901                             BOUND_LOWER,
902                             depth - 3, move, ss->staticEval);
903                     return value;
904                 }
905             }
906          ss->ttPv = ttPv;
907     }
908
909     // Step 11. If the position is not in TT, decrease depth by 2 or 1 depending on node type (~3 Elo)
910     if (   PvNode
911         && depth >= 3
912         && !ttMove)
913         depth -= 2;
914
915     if (   cutNode
916         && depth >= 8
917         && !ttMove)
918         depth--;
919
920 moves_loop: // When in check, search starts here
921
922     // Step 12. A small Probcut idea, when we are in check (~0 Elo)
923     probCutBeta = beta + 481;
924     if (   ss->inCheck
925         && !PvNode
926         && depth >= 2
927         && ttCapture
928         && (tte->bound() & BOUND_LOWER)
929         && tte->depth() >= depth - 3
930         && ttValue >= probCutBeta
931         && abs(ttValue) <= VALUE_KNOWN_WIN
932         && abs(beta) <= VALUE_KNOWN_WIN
933        )
934         return probCutBeta;
935
936
937     const PieceToHistory* contHist[] = { (ss-1)->continuationHistory, (ss-2)->continuationHistory,
938                                           nullptr                   , (ss-4)->continuationHistory,
939                                           nullptr                   , (ss-6)->continuationHistory };
940
941     Move countermove = thisThread->counterMoves[pos.piece_on(prevSq)][prevSq];
942
943     MovePicker mp(pos, ttMove, depth, &thisThread->mainHistory,
944                                       &captureHistory,
945                                       contHist,
946                                       countermove,
947                                       ss->killers);
948
949     value = bestValue;
950     moveCountPruning = false;
951
952     // Indicate PvNodes that will probably fail low if the node was searched
953     // at a depth equal or greater than the current depth, and the result of this search was a fail low.
954     bool likelyFailLow =    PvNode
955                          && ttMove
956                          && (tte->bound() & BOUND_UPPER)
957                          && tte->depth() >= depth;
958
959     // Step 13. Loop through all pseudo-legal moves until no moves remain
960     // or a beta cutoff occurs.
961     while ((move = mp.next_move(moveCountPruning)) != MOVE_NONE)
962     {
963       assert(is_ok(move));
964
965       if (move == excludedMove)
966           continue;
967
968       // At root obey the "searchmoves" option and skip moves not listed in Root
969       // Move List. As a consequence any illegal move is also skipped. In MultiPV
970       // mode we also skip PV moves which have been already searched and those
971       // of lower "TB rank" if we are in a TB root position.
972       if (rootNode && !std::count(thisThread->rootMoves.begin() + thisThread->pvIdx,
973                                   thisThread->rootMoves.begin() + thisThread->pvLast, move))
974           continue;
975
976       // Check for legality
977       if (!rootNode && !pos.legal(move))
978           continue;
979
980       ss->moveCount = ++moveCount;
981
982       if (rootNode && thisThread == Threads.main() && Time.elapsed() > 3000)
983           sync_cout << "info depth " << depth
984                     << " currmove " << UCI::move(move, pos.is_chess960())
985                     << " currmovenumber " << moveCount + thisThread->pvIdx << sync_endl;
986       if (PvNode)
987           (ss+1)->pv = nullptr;
988
989       extension = 0;
990       captureOrPromotion = pos.capture_or_promotion(move);
991       movedPiece = pos.moved_piece(move);
992       givesCheck = pos.gives_check(move);
993
994       // Calculate new depth for this move
995       newDepth = depth - 1;
996
997       Value delta = beta - alpha;
998
999       // Step 14. Pruning at shallow depth (~98 Elo). Depth conditions are important for mate finding.
1000       if (  !rootNode
1001           && pos.non_pawn_material(us)
1002           && bestValue > VALUE_TB_LOSS_IN_MAX_PLY)
1003       {
1004           // Skip quiet moves if movecount exceeds our FutilityMoveCount threshold (~7 Elo)
1005           moveCountPruning = moveCount >= futility_move_count(improving, depth);
1006
1007           // Reduced depth of the next LMR search
1008           int lmrDepth = std::max(newDepth - reduction(improving, depth, moveCount, delta, thisThread->rootDelta), 0);
1009
1010           if (   captureOrPromotion
1011               || givesCheck)
1012           {
1013               // Futility pruning for captures (~0 Elo)
1014               if (   !pos.empty(to_sq(move))
1015                   && !givesCheck
1016                   && !PvNode
1017                   && lmrDepth < 6
1018                   && !ss->inCheck
1019                   && ss->staticEval + 281 + 179 * lmrDepth + PieceValue[EG][pos.piece_on(to_sq(move))]
1020                    + captureHistory[movedPiece][to_sq(move)][type_of(pos.piece_on(to_sq(move)))] / 6 < alpha)
1021                   continue;
1022
1023               // SEE based pruning (~9 Elo)
1024               if (!pos.see_ge(move, Value(-203) * depth))
1025                   continue;
1026           }
1027           else
1028           {
1029               int history =   (*contHist[0])[movedPiece][to_sq(move)]
1030                             + (*contHist[1])[movedPiece][to_sq(move)]
1031                             + (*contHist[3])[movedPiece][to_sq(move)];
1032
1033               // Continuation history based pruning (~2 Elo)
1034               if (   lmrDepth < 5
1035                   && history < -3875 * (depth - 1))
1036                   continue;
1037
1038               history += thisThread->mainHistory[us][from_to(move)];
1039
1040               // Futility pruning: parent node (~9 Elo)
1041               if (   !ss->inCheck
1042                   && lmrDepth < 11
1043                   && ss->staticEval + 122 + 138 * lmrDepth + history / 60 <= alpha)
1044                   continue;
1045
1046               // Prune moves with negative SEE (~3 Elo)
1047               if (!pos.see_ge(move, Value(-25 * lmrDepth * lmrDepth - 20 * lmrDepth)))
1048                   continue;
1049           }
1050       }
1051
1052       // Step 15. Extensions (~66 Elo)
1053       // We take care to not overdo to avoid search getting stuck.
1054       if (ss->ply < thisThread->rootDepth * 2)
1055       {
1056           // Singular extension search (~58 Elo). If all moves but one fail low on a
1057           // search of (alpha-s, beta-s), and just one fails high on (alpha, beta),
1058           // then that move is singular and should be extended. To verify this we do
1059           // a reduced search on all the other moves but the ttMove and if the
1060           // result is lower than ttValue minus a margin, then we will extend the ttMove.
1061           if (   !rootNode
1062               &&  depth >= 4 + 2 * (PvNode && tte->is_pv())
1063               &&  move == ttMove
1064               && !excludedMove // Avoid recursive singular search
1065            /* &&  ttValue != VALUE_NONE Already implicit in the next condition */
1066               &&  abs(ttValue) < VALUE_KNOWN_WIN
1067               && (tte->bound() & BOUND_LOWER)
1068               &&  tte->depth() >= depth - 3)
1069           {
1070               Value singularBeta = ttValue - 3 * depth;
1071               Depth singularDepth = (depth - 1) / 2;
1072
1073               ss->excludedMove = move;
1074               value = search<NonPV>(pos, ss, singularBeta - 1, singularBeta, singularDepth, cutNode);
1075               ss->excludedMove = MOVE_NONE;
1076
1077               if (value < singularBeta)
1078               {
1079                   extension = 1;
1080
1081                   // Avoid search explosion by limiting the number of double extensions
1082                   if (  !PvNode
1083                       && value < singularBeta - 26
1084                       && ss->doubleExtensions <= 8)
1085                       extension = 2;
1086               }
1087
1088               // Multi-cut pruning
1089               // Our ttMove is assumed to fail high, and now we failed high also on a reduced
1090               // search without the ttMove. So we assume this expected Cut-node is not singular,
1091               // that multiple moves fail high, and we can prune the whole subtree by returning
1092               // a soft bound.
1093               else if (singularBeta >= beta)
1094                   return singularBeta;
1095
1096               // If the eval of ttMove is greater than beta, we reduce it (negative extension)
1097               else if (ttValue >= beta)
1098                   extension = -2;
1099           }
1100
1101           // Check extensions (~1 Elo)
1102           else if (   givesCheck
1103                    && depth > 9
1104                    && abs(ss->staticEval) > 71)
1105               extension = 1;
1106
1107           // Quiet ttMove extensions (~0 Elo)
1108           else if (   PvNode
1109                    && move == ttMove
1110                    && move == ss->killers[0]
1111                    && (*contHist[0])[movedPiece][to_sq(move)] >= 5491)
1112               extension = 1;
1113       }
1114
1115       // Add extension to new depth
1116       newDepth += extension;
1117       ss->doubleExtensions = (ss-1)->doubleExtensions + (extension == 2);
1118
1119       // Speculative prefetch as early as possible
1120       prefetch(TT.first_entry(pos.key_after(move)));
1121
1122       // Update the current move (this must be done after singular extension search)
1123       ss->currentMove = move;
1124       ss->continuationHistory = &thisThread->continuationHistory[ss->inCheck]
1125                                                                 [captureOrPromotion]
1126                                                                 [movedPiece]
1127                                                                 [to_sq(move)];
1128
1129       // Step 16. Make the move
1130       pos.do_move(move, st, givesCheck);
1131
1132       bool doDeeperSearch = false;
1133
1134       // Step 17. Late moves reduction / extension (LMR, ~98 Elo)
1135       // We use various heuristics for the sons of a node after the first son has
1136       // been searched. In general we would like to reduce them, but there are many
1137       // cases where we extend a son if it has good chances to be "interesting".
1138       if (    depth >= 2
1139           &&  moveCount > 1 + (PvNode && ss->ply <= 1)
1140           && (   !ss->ttPv
1141               || !captureOrPromotion
1142               || (cutNode && (ss-1)->moveCount > 1)))
1143       {
1144           Depth r = reduction(improving, depth, moveCount, delta, thisThread->rootDelta);
1145
1146           // Decrease reduction at some PvNodes (~2 Elo)
1147           if (   PvNode
1148               && bestMoveCount <= 3)
1149               r--;
1150
1151           // Decrease reduction if position is or has been on the PV
1152           // and node is not likely to fail low. (~3 Elo)
1153           if (   ss->ttPv
1154               && !likelyFailLow)
1155               r -= 2;
1156
1157           // Decrease reduction if opponent's move count is high (~1 Elo)
1158           if ((ss-1)->moveCount > 7)
1159               r--;
1160
1161           // Increase reduction for cut nodes (~3 Elo)
1162           if (cutNode && move != ss->killers[0])
1163               r += 2;
1164
1165           // Increase reduction if ttMove is a capture (~3 Elo)
1166           if (ttCapture)
1167               r++;
1168
1169           // Decrease reduction at PvNodes if bestvalue
1170           // is vastly different from static evaluation
1171           if (PvNode && !ss->inCheck && abs(ss->staticEval - bestValue) > 250)
1172               r--;
1173
1174           ss->statScore =  thisThread->mainHistory[us][from_to(move)]
1175                          + (*contHist[0])[movedPiece][to_sq(move)]
1176                          + (*contHist[1])[movedPiece][to_sq(move)]
1177                          + (*contHist[3])[movedPiece][to_sq(move)]
1178                          - 4334;
1179
1180           // Decrease/increase reduction for moves with a good/bad history (~30 Elo)
1181           r -= ss->statScore / 15914;
1182
1183           // In general we want to cap the LMR depth search at newDepth. But if reductions
1184           // are really negative and movecount is low, we allow this move to be searched
1185           // deeper than the first move (this may lead to hidden double extensions).
1186           int deeper =   r >= -1                   ? 0
1187                        : moveCount <= 4            ? 2
1188                        : PvNode && depth > 4       ? 1
1189                        : cutNode && moveCount <= 8 ? 1
1190                        :                             0;
1191
1192           Depth d = std::clamp(newDepth - r, 1, newDepth + deeper);
1193
1194           value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, d, true);
1195
1196           // If the son is reduced and fails high it will be re-searched at full depth
1197           doFullDepthSearch = value > alpha && d < newDepth;
1198           doDeeperSearch = value > (alpha + 78 + 11 * (newDepth - d));
1199           didLMR = true;
1200       }
1201       else
1202       {
1203           doFullDepthSearch = !PvNode || moveCount > 1;
1204           didLMR = false;
1205       }
1206
1207       // Step 18. Full depth search when LMR is skipped or fails high
1208       if (doFullDepthSearch)
1209       {
1210           value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth + doDeeperSearch, !cutNode);
1211
1212           // If the move passed LMR update its stats
1213           if (didLMR)
1214           {
1215               int bonus = value > alpha ?  stat_bonus(newDepth)
1216                                         : -stat_bonus(newDepth);
1217
1218               if (captureOrPromotion)
1219                   bonus /= 6;
1220
1221               update_continuation_histories(ss, movedPiece, to_sq(move), bonus);
1222           }
1223       }
1224
1225       // For PV nodes only, do a full PV search on the first move or after a fail
1226       // high (in the latter case search only if value < beta), otherwise let the
1227       // parent node fail low with value <= alpha and try another move.
1228       if (PvNode && (moveCount == 1 || (value > alpha && (rootNode || value < beta))))
1229       {
1230           (ss+1)->pv = pv;
1231           (ss+1)->pv[0] = MOVE_NONE;
1232
1233           value = -search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha,
1234                               std::min(maxNextDepth, newDepth), false);
1235       }
1236
1237       // Step 19. Undo move
1238       pos.undo_move(move);
1239
1240       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
1241
1242       // Step 20. Check for a new best move
1243       // Finished searching the move. If a stop occurred, the return value of
1244       // the search cannot be trusted, and we return immediately without
1245       // updating best move, PV and TT.
1246       if (Threads.stop.load(std::memory_order_relaxed))
1247           return VALUE_ZERO;
1248
1249       if (rootNode)
1250       {
1251           RootMove& rm = *std::find(thisThread->rootMoves.begin(),
1252                                     thisThread->rootMoves.end(), move);
1253
1254           rm.averageScore = rm.averageScore != -VALUE_INFINITE ? (2 * value + rm.averageScore) / 3 : value;
1255
1256           // PV move or new best move?
1257           if (moveCount == 1 || value > alpha)
1258           {
1259               rm.score = value;
1260               rm.selDepth = thisThread->selDepth;
1261               rm.pv.resize(1);
1262
1263               assert((ss+1)->pv);
1264
1265               for (Move* m = (ss+1)->pv; *m != MOVE_NONE; ++m)
1266                   rm.pv.push_back(*m);
1267
1268               // We record how often the best move has been changed in each iteration.
1269               // This information is used for time management. In MultiPV mode,
1270               // we must take care to only do this for the first PV line.
1271               if (   moveCount > 1
1272                   && !thisThread->pvIdx)
1273                   ++thisThread->bestMoveChanges;
1274           }
1275           else
1276               // All other moves but the PV are set to the lowest value: this
1277               // is not a problem when sorting because the sort is stable and the
1278               // move position in the list is preserved - just the PV is pushed up.
1279               rm.score = -VALUE_INFINITE;
1280       }
1281
1282       if (value > bestValue)
1283       {
1284           bestValue = value;
1285
1286           if (value > alpha)
1287           {
1288               bestMove = move;
1289
1290               if (PvNode && !rootNode) // Update pv even in fail-high case
1291                   update_pv(ss->pv, move, (ss+1)->pv);
1292
1293               if (PvNode && value < beta) // Update alpha! Always alpha < beta
1294               {
1295                   alpha = value;
1296                   bestMoveCount++;
1297               }
1298               else
1299               {
1300                   assert(value >= beta); // Fail high
1301                   break;
1302               }
1303           }
1304       }
1305
1306       // If the move is worse than some previously searched move, remember it to update its stats later
1307       if (move != bestMove)
1308       {
1309           if (captureOrPromotion && captureCount < 32)
1310               capturesSearched[captureCount++] = move;
1311
1312           else if (!captureOrPromotion && quietCount < 64)
1313               quietsSearched[quietCount++] = move;
1314       }
1315     }
1316
1317     // The following condition would detect a stop only after move loop has been
1318     // completed. But in this case bestValue is valid because we have fully
1319     // searched our subtree, and we can anyhow save the result in TT.
1320     /*
1321        if (Threads.stop)
1322         return VALUE_DRAW;
1323     */
1324
1325     // Step 21. Check for mate and stalemate
1326     // All legal moves have been searched and if there are no legal moves, it
1327     // must be a mate or a stalemate. If we are in a singular extension search then
1328     // return a fail low score.
1329
1330     assert(moveCount || !ss->inCheck || excludedMove || !MoveList<LEGAL>(pos).size());
1331
1332     if (!moveCount)
1333         bestValue = excludedMove ? alpha :
1334                     ss->inCheck  ? mated_in(ss->ply)
1335                                  : VALUE_DRAW;
1336
1337     // If there is a move which produces search value greater than alpha we update stats of searched moves
1338     else if (bestMove)
1339         update_all_stats(pos, ss, bestMove, bestValue, beta, prevSq,
1340                          quietsSearched, quietCount, capturesSearched, captureCount, depth);
1341
1342     // Bonus for prior countermove that caused the fail low
1343     else if (   (depth >= 4 || PvNode)
1344              && !priorCapture)
1345     {
1346         //Assign extra bonus if current node is PvNode or cutNode
1347         //or fail low was really bad
1348         bool extraBonus =    PvNode
1349                           || cutNode
1350                           || bestValue < alpha - 70 * depth;
1351
1352         update_continuation_histories(ss-1, pos.piece_on(prevSq), prevSq, stat_bonus(depth) * (1 + extraBonus));
1353     }
1354
1355     if (PvNode)
1356         bestValue = std::min(bestValue, maxValue);
1357
1358     // If no good move is found and the previous position was ttPv, then the previous
1359     // opponent move is probably good and the new position is added to the search tree.
1360     if (bestValue <= alpha)
1361         ss->ttPv = ss->ttPv || ((ss-1)->ttPv && depth > 3);
1362     // Otherwise, a counter move has been found and if the position is the last leaf
1363     // in the search tree, remove the position from the search tree.
1364     else if (depth > 3)
1365         ss->ttPv = ss->ttPv && (ss+1)->ttPv;
1366
1367     // Write gathered information in transposition table
1368     if (!excludedMove && !(rootNode && thisThread->pvIdx))
1369         tte->save(posKey, value_to_tt(bestValue, ss->ply), ss->ttPv,
1370                   bestValue >= beta ? BOUND_LOWER :
1371                   PvNode && bestMove ? BOUND_EXACT : BOUND_UPPER,
1372                   depth, bestMove, ss->staticEval);
1373
1374     assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < VALUE_INFINITE);
1375
1376     return bestValue;
1377   }
1378
1379
1380   // qsearch() is the quiescence search function, which is called by the main search
1381   // function with zero depth, or recursively with further decreasing depth per call.
1382   template <NodeType nodeType>
1383   Value qsearch(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth) {
1384
1385     static_assert(nodeType != Root);
1386     constexpr bool PvNode = nodeType == PV;
1387
1388     assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && alpha < beta && beta <= VALUE_INFINITE);
1389     assert(PvNode || (alpha == beta - 1));
1390     assert(depth <= 0);
1391
1392     Move pv[MAX_PLY+1];
1393     StateInfo st;
1394     ASSERT_ALIGNED(&st, Eval::NNUE::CacheLineSize);
1395
1396     TTEntry* tte;
1397     Key posKey;
1398     Move ttMove, move, bestMove;
1399     Depth ttDepth;
1400     Value bestValue, value, ttValue, futilityValue, futilityBase;
1401     bool pvHit, givesCheck, captureOrPromotion;
1402     int moveCount;
1403
1404     if (PvNode)
1405     {
1406         (ss+1)->pv = pv;
1407         ss->pv[0] = MOVE_NONE;
1408     }
1409
1410     Thread* thisThread = pos.this_thread();
1411     bestMove = MOVE_NONE;
1412     ss->inCheck = pos.checkers();
1413     moveCount = 0;
1414
1415     // Check for an immediate draw or maximum ply reached
1416     if (   pos.is_draw(ss->ply)
1417         || ss->ply >= MAX_PLY)
1418         return (ss->ply >= MAX_PLY && !ss->inCheck) ? evaluate(pos) : VALUE_DRAW;
1419
1420     assert(0 <= ss->ply && ss->ply < MAX_PLY);
1421
1422     // Decide whether or not to include checks: this fixes also the type of
1423     // TT entry depth that we are going to use. Note that in qsearch we use
1424     // only two types of depth in TT: DEPTH_QS_CHECKS or DEPTH_QS_NO_CHECKS.
1425     ttDepth = ss->inCheck || depth >= DEPTH_QS_CHECKS ? DEPTH_QS_CHECKS
1426                                                   : DEPTH_QS_NO_CHECKS;
1427     // Transposition table lookup
1428     posKey = pos.key();
1429     tte = TT.probe(posKey, ss->ttHit);
1430     ttValue = ss->ttHit ? value_from_tt(tte->value(), ss->ply, pos.rule50_count()) : VALUE_NONE;
1431     ttMove = ss->ttHit ? tte->move() : MOVE_NONE;
1432     pvHit = ss->ttHit && tte->is_pv();
1433
1434     if (  !PvNode
1435         && ss->ttHit
1436         && tte->depth() >= ttDepth
1437         && ttValue != VALUE_NONE // Only in case of TT access race
1438         && (ttValue >= beta ? (tte->bound() & BOUND_LOWER)
1439                             : (tte->bound() & BOUND_UPPER)))
1440         return ttValue;
1441
1442     // Evaluate the position statically
1443     if (ss->inCheck)
1444     {
1445         ss->staticEval = VALUE_NONE;
1446         bestValue = futilityBase = -VALUE_INFINITE;
1447     }
1448     else
1449     {
1450         if (ss->ttHit)
1451         {
1452             // Never assume anything about values stored in TT
1453             if ((ss->staticEval = bestValue = tte->eval()) == VALUE_NONE)
1454                 ss->staticEval = bestValue = evaluate(pos);
1455
1456             // ttValue can be used as a better position evaluation (~7 Elo)
1457             if (    ttValue != VALUE_NONE
1458                 && (tte->bound() & (ttValue > bestValue ? BOUND_LOWER : BOUND_UPPER)))
1459                 bestValue = ttValue;
1460         }
1461         else
1462             // In case of null move search use previous static eval with a different sign
1463             ss->staticEval = bestValue =
1464             (ss-1)->currentMove != MOVE_NULL ? evaluate(pos)
1465                                              : -(ss-1)->staticEval;
1466
1467         // Stand pat. Return immediately if static value is at least beta
1468         if (bestValue >= beta)
1469         {
1470             // Save gathered info in transposition table
1471             if (!ss->ttHit)
1472                 tte->save(posKey, value_to_tt(bestValue, ss->ply), false, BOUND_LOWER,
1473                           DEPTH_NONE, MOVE_NONE, ss->staticEval);
1474
1475             return bestValue;
1476         }
1477
1478         if (PvNode && bestValue > alpha)
1479             alpha = bestValue;
1480
1481         futilityBase = bestValue + 118;
1482     }
1483
1484     const PieceToHistory* contHist[] = { (ss-1)->continuationHistory, (ss-2)->continuationHistory,
1485                                           nullptr                   , (ss-4)->continuationHistory,
1486                                           nullptr                   , (ss-6)->continuationHistory };
1487
1488     // Initialize a MovePicker object for the current position, and prepare
1489     // to search the moves. Because the depth is <= 0 here, only captures,
1490     // queen promotions, and other checks (only if depth >= DEPTH_QS_CHECKS)
1491     // will be generated.
1492     Square prevSq = to_sq((ss-1)->currentMove);
1493     MovePicker mp(pos, ttMove, depth, &thisThread->mainHistory,
1494                                       &thisThread->captureHistory,
1495                                       contHist,
1496                                       prevSq);
1497
1498     int quietCheckEvasions = 0;
1499
1500     // Loop through the moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
1501     while ((move = mp.next_move()) != MOVE_NONE)
1502     {
1503       assert(is_ok(move));
1504
1505       // Check for legality
1506       if (!pos.legal(move))
1507           continue;
1508
1509       givesCheck = pos.gives_check(move);
1510       captureOrPromotion = pos.capture_or_promotion(move);
1511
1512       moveCount++;
1513
1514       // Futility pruning and moveCount pruning (~5 Elo)
1515       if (    bestValue > VALUE_TB_LOSS_IN_MAX_PLY
1516           && !givesCheck
1517           &&  to_sq(move) != prevSq
1518           &&  futilityBase > -VALUE_KNOWN_WIN
1519           &&  type_of(move) != PROMOTION)
1520       {
1521
1522           if (moveCount > 2)
1523               continue;
1524
1525           futilityValue = futilityBase + PieceValue[EG][pos.piece_on(to_sq(move))];
1526
1527           if (futilityValue <= alpha)
1528           {
1529               bestValue = std::max(bestValue, futilityValue);
1530               continue;
1531           }
1532
1533           if (futilityBase <= alpha && !pos.see_ge(move, VALUE_ZERO + 1))
1534           {
1535               bestValue = std::max(bestValue, futilityBase);
1536               continue;
1537           }
1538       }
1539
1540       // Do not search moves with negative SEE values (~5 Elo)
1541       if (    bestValue > VALUE_TB_LOSS_IN_MAX_PLY
1542           && !pos.see_ge(move))
1543           continue;
1544
1545       // Speculative prefetch as early as possible
1546       prefetch(TT.first_entry(pos.key_after(move)));
1547
1548       ss->currentMove = move;
1549       ss->continuationHistory = &thisThread->continuationHistory[ss->inCheck]
1550                                                                 [captureOrPromotion]
1551                                                                 [pos.moved_piece(move)]
1552                                                                 [to_sq(move)];
1553
1554       // Continuation history based pruning (~2 Elo)
1555       if (  !captureOrPromotion
1556           && bestValue > VALUE_TB_LOSS_IN_MAX_PLY
1557           && (*contHist[0])[pos.moved_piece(move)][to_sq(move)] < CounterMovePruneThreshold
1558           && (*contHist[1])[pos.moved_piece(move)][to_sq(move)] < CounterMovePruneThreshold)
1559           continue;
1560
1561       // movecount pruning for quiet check evasions
1562       if (  bestValue > VALUE_TB_LOSS_IN_MAX_PLY
1563           && quietCheckEvasions > 1
1564           && !captureOrPromotion
1565           && ss->inCheck)
1566           continue;
1567
1568       quietCheckEvasions += !captureOrPromotion && ss->inCheck;
1569
1570       // Make and search the move
1571       pos.do_move(move, st, givesCheck);
1572       value = -qsearch<nodeType>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth - 1);
1573       pos.undo_move(move);
1574
1575       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
1576
1577       // Check for a new best move
1578       if (value > bestValue)
1579       {
1580           bestValue = value;
1581
1582           if (value > alpha)
1583           {
1584               bestMove = move;
1585
1586               if (PvNode) // Update pv even in fail-high case
1587                   update_pv(ss->pv, move, (ss+1)->pv);
1588
1589               if (PvNode && value < beta) // Update alpha here!
1590                   alpha = value;
1591               else
1592                   break; // Fail high
1593           }
1594        }
1595     }
1596
1597     // All legal moves have been searched. A special case: if we're in check
1598     // and no legal moves were found, it is checkmate.
1599     if (ss->inCheck && bestValue == -VALUE_INFINITE)
1600     {
1601         assert(!MoveList<LEGAL>(pos).size());
1602
1603         return mated_in(ss->ply); // Plies to mate from the root
1604     }
1605
1606     // Save gathered info in transposition table
1607     tte->save(posKey, value_to_tt(bestValue, ss->ply), pvHit,
1608               bestValue >= beta ? BOUND_LOWER : BOUND_UPPER,
1609               ttDepth, bestMove, ss->staticEval);
1610
1611     assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < VALUE_INFINITE);
1612
1613     return bestValue;
1614   }
1615
1616
1617   // value_to_tt() adjusts a mate or TB score from "plies to mate from the root" to
1618   // "plies to mate from the current position". Standard scores are unchanged.
1619   // The function is called before storing a value in the transposition table.
1620
1621   Value value_to_tt(Value v, int ply) {
1622
1623     assert(v != VALUE_NONE);
1624
1625     return  v >= VALUE_TB_WIN_IN_MAX_PLY  ? v + ply
1626           : v <= VALUE_TB_LOSS_IN_MAX_PLY ? v - ply : v;
1627   }
1628
1629
1630   // value_from_tt() is the inverse of value_to_tt(): it adjusts a mate or TB score
1631   // from the transposition table (which refers to the plies to mate/be mated from
1632   // current position) to "plies to mate/be mated (TB win/loss) from the root". However,
1633   // for mate scores, to avoid potentially false mate scores related to the 50 moves rule
1634   // and the graph history interaction, we return an optimal TB score instead.
1635
1636   Value value_from_tt(Value v, int ply, int r50c) {
1637
1638     if (v == VALUE_NONE)
1639         return VALUE_NONE;
1640
1641     if (v >= VALUE_TB_WIN_IN_MAX_PLY)  // TB win or better
1642     {
1643         if (v >= VALUE_MATE_IN_MAX_PLY && VALUE_MATE - v > 99 - r50c)
1644             return VALUE_MATE_IN_MAX_PLY - 1; // do not return a potentially false mate score
1645
1646         return v - ply;
1647     }
1648
1649     if (v <= VALUE_TB_LOSS_IN_MAX_PLY) // TB loss or worse
1650     {
1651         if (v <= VALUE_MATED_IN_MAX_PLY && VALUE_MATE + v > 99 - r50c)
1652             return VALUE_MATED_IN_MAX_PLY + 1; // do not return a potentially false mate score
1653
1654         return v + ply;
1655     }
1656
1657     return v;
1658   }
1659
1660
1661   // update_pv() adds current move and appends child pv[]
1662
1663   void update_pv(Move* pv, Move move, Move* childPv) {
1664
1665     for (*pv++ = move; childPv && *childPv != MOVE_NONE; )
1666         *pv++ = *childPv++;
1667     *pv = MOVE_NONE;
1668   }
1669
1670
1671   // update_all_stats() updates stats at the end of search() when a bestMove is found
1672
1673   void update_all_stats(const Position& pos, Stack* ss, Move bestMove, Value bestValue, Value beta, Square prevSq,
1674                         Move* quietsSearched, int quietCount, Move* capturesSearched, int captureCount, Depth depth) {
1675
1676     int bonus1, bonus2;
1677     Color us = pos.side_to_move();
1678     Thread* thisThread = pos.this_thread();
1679     CapturePieceToHistory& captureHistory = thisThread->captureHistory;
1680     Piece moved_piece = pos.moved_piece(bestMove);
1681     PieceType captured = type_of(pos.piece_on(to_sq(bestMove)));
1682
1683     bonus1 = stat_bonus(depth + 1);
1684     bonus2 = bestValue > beta + PawnValueMg ? bonus1               // larger bonus
1685                                             : stat_bonus(depth);   // smaller bonus
1686
1687     if (!pos.capture_or_promotion(bestMove))
1688     {
1689         // Increase stats for the best move in case it was a quiet move
1690         update_quiet_stats(pos, ss, bestMove, bonus2);
1691
1692         // Decrease stats for all non-best quiet moves
1693         for (int i = 0; i < quietCount; ++i)
1694         {
1695             thisThread->mainHistory[us][from_to(quietsSearched[i])] << -bonus2;
1696             update_continuation_histories(ss, pos.moved_piece(quietsSearched[i]), to_sq(quietsSearched[i]), -bonus2);
1697         }
1698     }
1699     else
1700         // Increase stats for the best move in case it was a capture move
1701         captureHistory[moved_piece][to_sq(bestMove)][captured] << bonus1;
1702
1703     // Extra penalty for a quiet early move that was not a TT move or
1704     // main killer move in previous ply when it gets refuted.
1705     if (   ((ss-1)->moveCount == 1 + (ss-1)->ttHit || ((ss-1)->currentMove == (ss-1)->killers[0]))
1706         && !pos.captured_piece())
1707             update_continuation_histories(ss-1, pos.piece_on(prevSq), prevSq, -bonus1);
1708
1709     // Decrease stats for all non-best capture moves
1710     for (int i = 0; i < captureCount; ++i)
1711     {
1712         moved_piece = pos.moved_piece(capturesSearched[i]);
1713         captured = type_of(pos.piece_on(to_sq(capturesSearched[i])));
1714         captureHistory[moved_piece][to_sq(capturesSearched[i])][captured] << -bonus1;
1715     }
1716   }
1717
1718
1719   // update_continuation_histories() updates histories of the move pairs formed
1720   // by moves at ply -1, -2, -4, and -6 with current move.
1721
1722   void update_continuation_histories(Stack* ss, Piece pc, Square to, int bonus) {
1723
1724     for (int i : {1, 2, 4, 6})
1725     {
1726         // Only update first 2 continuation histories if we are in check
1727         if (ss->inCheck && i > 2)
1728             break;
1729         if (is_ok((ss-i)->currentMove))
1730             (*(ss-i)->continuationHistory)[pc][to] << bonus;
1731     }
1732   }
1733
1734
1735   // update_quiet_stats() updates move sorting heuristics
1736
1737   void update_quiet_stats(const Position& pos, Stack* ss, Move move, int bonus) {
1738
1739     // Update killers
1740     if (ss->killers[0] != move)
1741     {
1742         ss->killers[1] = ss->killers[0];
1743         ss->killers[0] = move;
1744     }
1745
1746     Color us = pos.side_to_move();
1747     Thread* thisThread = pos.this_thread();
1748     thisThread->mainHistory[us][from_to(move)] << bonus;
1749     update_continuation_histories(ss, pos.moved_piece(move), to_sq(move), bonus);
1750
1751     // Update countermove history
1752     if (is_ok((ss-1)->currentMove))
1753     {
1754         Square prevSq = to_sq((ss-1)->currentMove);
1755         thisThread->counterMoves[pos.piece_on(prevSq)][prevSq] = move;
1756     }
1757   }
1758
1759   // When playing with strength handicap, choose best move among a set of RootMoves
1760   // using a statistical rule dependent on 'level'. Idea by Heinz van Saanen.
1761
1762   Move Skill::pick_best(size_t multiPV) {
1763
1764     const RootMoves& rootMoves = Threads.main()->rootMoves;
1765     static PRNG rng(now()); // PRNG sequence should be non-deterministic
1766
1767     // RootMoves are already sorted by score in descending order
1768     Value topScore = rootMoves[0].score;
1769     int delta = std::min(topScore - rootMoves[multiPV - 1].score, PawnValueMg);
1770     int maxScore = -VALUE_INFINITE;
1771     double weakness = 120 - 2 * level;
1772
1773     // Choose best move. For each move score we add two terms, both dependent on
1774     // weakness. One is deterministic and bigger for weaker levels, and one is
1775     // random. Then we choose the move with the resulting highest score.
1776     for (size_t i = 0; i < multiPV; ++i)
1777     {
1778         // This is our magic formula
1779         int push = int((  weakness * int(topScore - rootMoves[i].score)
1780                         + delta * (rng.rand<unsigned>() % int(weakness))) / 128);
1781
1782         if (rootMoves[i].score + push >= maxScore)
1783         {
1784             maxScore = rootMoves[i].score + push;
1785             best = rootMoves[i].pv[0];
1786         }
1787     }
1788
1789     return best;
1790   }
1791
1792 } // namespace
1793
1794
1795 /// MainThread::check_time() is used to print debug info and, more importantly,
1796 /// to detect when we are out of available time and thus stop the search.
1797
1798 void MainThread::check_time() {
1799
1800   if (--callsCnt > 0)
1801       return;
1802
1803   // When using nodes, ensure checking rate is not lower than 0.1% of nodes
1804   callsCnt = Limits.nodes ? std::min(1024, int(Limits.nodes / 1024)) : 1024;
1805
1806   static TimePoint lastInfoTime = now();
1807
1808   TimePoint elapsed = Time.elapsed();
1809   TimePoint tick = Limits.startTime + elapsed;
1810
1811   if (tick - lastInfoTime >= 1000)
1812   {
1813       lastInfoTime = tick;
1814       dbg_print();
1815   }
1816
1817   // We should not stop pondering until told so by the GUI
1818   if (ponder)
1819       return;
1820
1821   if (   (Limits.use_time_management() && (elapsed > Time.maximum() - 10 || stopOnPonderhit))
1822       || (Limits.movetime && elapsed >= Limits.movetime)
1823       || (Limits.nodes && Threads.nodes_searched() >= (uint64_t)Limits.nodes))
1824       Threads.stop = true;
1825 }
1826
1827
1828 /// UCI::pv() formats PV information according to the UCI protocol. UCI requires
1829 /// that all (if any) unsearched PV lines are sent using a previous search score.
1830
1831 string UCI::pv(const Position& pos, Depth depth, Value alpha, Value beta) {
1832
1833   std::stringstream ss;
1834   TimePoint elapsed = Time.elapsed() + 1;
1835   const RootMoves& rootMoves = pos.this_thread()->rootMoves;
1836   size_t pvIdx = pos.this_thread()->pvIdx;
1837   size_t multiPV = std::min((size_t)Options["MultiPV"], rootMoves.size());
1838   uint64_t nodesSearched = Threads.nodes_searched();
1839   uint64_t tbHits = Threads.tb_hits() + (TB::RootInTB ? rootMoves.size() : 0);
1840
1841   for (size_t i = 0; i < multiPV; ++i)
1842   {
1843       bool updated = rootMoves[i].score != -VALUE_INFINITE;
1844
1845       if (depth == 1 && !updated && i > 0)
1846           continue;
1847
1848       Depth d = updated ? depth : std::max(1, depth - 1);
1849       Value v = updated ? rootMoves[i].score : rootMoves[i].previousScore;
1850
1851       if (v == -VALUE_INFINITE)
1852           v = VALUE_ZERO;
1853
1854       bool tb = TB::RootInTB && abs(v) < VALUE_MATE_IN_MAX_PLY;
1855       v = tb ? rootMoves[i].tbScore : v;
1856
1857       if (ss.rdbuf()->in_avail()) // Not at first line
1858           ss << "\n";
1859
1860       ss << "info"
1861          << " depth "    << d
1862          << " seldepth " << rootMoves[i].selDepth
1863          << " multipv "  << i + 1
1864          << " score "    << UCI::value(v);
1865
1866       if (Options["UCI_ShowWDL"])
1867           ss << UCI::wdl(v, pos.game_ply());
1868
1869       if (!tb && i == pvIdx)
1870           ss << (v >= beta ? " lowerbound" : v <= alpha ? " upperbound" : "");
1871
1872       ss << " nodes "    << nodesSearched
1873          << " nps "      << nodesSearched * 1000 / elapsed;
1874
1875       if (elapsed > 1000) // Earlier makes little sense
1876           ss << " hashfull " << TT.hashfull();
1877
1878       ss << " tbhits "   << tbHits
1879          << " time "     << elapsed
1880          << " pv";
1881
1882       for (Move m : rootMoves[i].pv)
1883           ss << " " << UCI::move(m, pos.is_chess960());
1884   }
1885
1886   return ss.str();
1887 }
1888
1889
1890 /// RootMove::extract_ponder_from_tt() is called in case we have no ponder move
1891 /// before exiting the search, for instance, in case we stop the search during a
1892 /// fail high at root. We try hard to have a ponder move to return to the GUI,
1893 /// otherwise in case of 'ponder on' we have nothing to think on.
1894
1895 bool RootMove::extract_ponder_from_tt(Position& pos) {
1896
1897     StateInfo st;
1898     ASSERT_ALIGNED(&st, Eval::NNUE::CacheLineSize);
1899
1900     bool ttHit;
1901
1902     assert(pv.size() == 1);
1903
1904     if (pv[0] == MOVE_NONE)
1905         return false;
1906
1907     pos.do_move(pv[0], st);
1908     TTEntry* tte = TT.probe(pos.key(), ttHit);
1909
1910     if (ttHit)
1911     {
1912         Move m = tte->move(); // Local copy to be SMP safe
1913         if (MoveList<LEGAL>(pos).contains(m))
1914             pv.push_back(m);
1915     }
1916
1917     pos.undo_move(pv[0]);
1918     return pv.size() > 1;
1919 }
1920
1921 void Tablebases::rank_root_moves(Position& pos, Search::RootMoves& rootMoves) {
1922
1923     RootInTB = false;
1924     UseRule50 = bool(Options["Syzygy50MoveRule"]);
1925     ProbeDepth = int(Options["SyzygyProbeDepth"]);
1926     Cardinality = int(Options["SyzygyProbeLimit"]);
1927     bool dtz_available = true;
1928
1929     // Tables with fewer pieces than SyzygyProbeLimit are searched with
1930     // ProbeDepth == DEPTH_ZERO
1931     if (Cardinality > MaxCardinality)
1932     {
1933         Cardinality = MaxCardinality;
1934         ProbeDepth = 0;
1935     }
1936
1937     if (Cardinality >= popcount(pos.pieces()) && !pos.can_castle(ANY_CASTLING))
1938     {
1939         // Rank moves using DTZ tables
1940         RootInTB = root_probe(pos, rootMoves);
1941
1942         if (!RootInTB)
1943         {
1944             // DTZ tables are missing; try to rank moves using WDL tables
1945             dtz_available = false;
1946             RootInTB = root_probe_wdl(pos, rootMoves);
1947         }
1948     }
1949
1950     if (RootInTB)
1951     {
1952         // Sort moves according to TB rank
1953         std::stable_sort(rootMoves.begin(), rootMoves.end(),
1954                   [](const RootMove &a, const RootMove &b) { return a.tbRank > b.tbRank; } );
1955
1956         // Probe during search only if DTZ is not available and we are winning
1957         if (dtz_available || rootMoves[0].tbScore <= VALUE_DRAW)
1958             Cardinality = 0;
1959     }
1960     else
1961     {
1962         // Clean up if root_probe() and root_probe_wdl() have failed
1963         for (auto& m : rootMoves)
1964             m.tbRank = 0;
1965     }
1966 }
1967
1968 } // namespace Stockfish