]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/search.cpp
Remove VALUE_KNOWN_WIN.
[stockfish] / src / search.cpp
index 76d055e3039e3b3a8245eeee9a8520343d75d392..3e19000a5d6d72c1f1986e70e7981d3df4c2dc86 100644 (file)
   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
 */
 
+#include "search.h"
+
 #include <algorithm>
+#include <array>
+#include <atomic>
 #include <cassert>
 #include <cmath>
-#include <cstring>   // For std::memset
+#include <cstdlib>
+#include <cstring>
+#include <initializer_list>
 #include <iostream>
 #include <sstream>
+#include <string>
+#include <utility>
 
+#include "bitboard.h"
 #include "evaluate.h"
 #include "misc.h"
 #include "movegen.h"
 #include "movepick.h"
+#include "nnue/evaluate_nnue.h"
+#include "nnue/nnue_common.h"
 #include "position.h"
-#include "search.h"
+#include "syzygy/tbprobe.h"
 #include "thread.h"
 #include "timeman.h"
 #include "tt.h"
 #include "uci.h"
-#include "syzygy/tbprobe.h"
-#include "nnue/evaluate_nnue.h"
 
 namespace Stockfish {
 
@@ -63,16 +72,17 @@ namespace {
   enum NodeType { NonPV, PV, Root };
 
   // Futility margin
-  Value futility_margin(Depth d, bool improving) {
-    return Value(140 * (d - improving));
+  Value futility_margin(Depth d, bool noTtCutNode, bool improving) {
+    return Value((140 - 40 * noTtCutNode) * (d - improving));
   }
 
   // Reductions lookup table initialized at startup
   int Reductions[MAX_MOVES]; // [depth or moveNumber]
 
   Depth reduction(bool i, Depth d, int mn, Value delta, Value rootDelta) {
-    int r = Reductions[d] * Reductions[mn];
-    return (r + 1372 - int(delta) * 1073 / int(rootDelta)) / 1024 + (!i && r > 936);
+    int reductionScale = Reductions[d] * Reductions[mn];
+    return  (reductionScale + 1372 - int(delta) * 1073 / int(rootDelta)) / 1024
+          + (!i && reductionScale > 936);
   }
 
   constexpr int futility_move_count(bool improving, Depth depth) {
@@ -306,7 +316,7 @@ void Thread::search() {
   // When playing with strength handicap enable MultiPV search that we will
   // use behind-the-scenes to retrieve a set of possible moves.
   if (skill.enabled())
-      multiPV = std::max(multiPV, (size_t)4);
+      multiPV = std::max(multiPV, size_t(4));
 
   multiPV = std::min(multiPV, rootMoves.size());
 
@@ -515,10 +525,13 @@ namespace {
     constexpr bool PvNode = nodeType != NonPV;
     constexpr bool rootNode = nodeType == Root;
 
+    // Dive into quiescence search when the depth reaches zero
+    if (depth <= 0)
+        return qsearch<PvNode ? PV : NonPV>(pos, ss, alpha, beta);
+
     // Check if we have an upcoming move that draws by repetition, or
     // if the opponent had an alternative move earlier to this position.
     if (   !rootNode
-        && pos.rule50_count() >= 3
         && alpha < VALUE_DRAW
         && pos.has_game_cycle(ss->ply))
     {
@@ -527,10 +540,6 @@ namespace {
             return alpha;
     }
 
-    // Dive into quiescence search when the depth reaches zero
-    if (depth <= 0)
-        return qsearch<PvNode ? PV : NonPV>(pos, ss, alpha, beta);
-
     assert(-VALUE_INFINITE <= alpha && alpha < beta && beta <= VALUE_INFINITE);
     assert(PvNode || (alpha == beta - 1));
     assert(0 < depth && depth < MAX_PLY);
@@ -548,7 +557,7 @@ namespace {
     bool givesCheck, improving, priorCapture, singularQuietLMR;
     bool capture, moveCountPruning, ttCapture;
     Piece movedPiece;
-    int moveCount, captureCount, quietCount, improvement;
+    int moveCount, captureCount, quietCount;
 
     // Step 1. Initialize node
     Thread* thisThread = pos.this_thread();
@@ -616,7 +625,7 @@ namespace {
     // At non-PV nodes we check for an early TT cutoff
     if (  !PvNode
         && !excludedMove
-        && tte->depth() > depth - (tte->bound() == BOUND_EXACT)
+        && tte->depth() > depth
         && ttValue != VALUE_NONE // Possible in case of TT access race or if !ttHit
         && (tte->bound() & (ttValue >= beta ? BOUND_LOWER : BOUND_UPPER)))
     {
@@ -708,7 +717,6 @@ namespace {
         // Skip early pruning when in check
         ss->staticEval = eval = VALUE_NONE;
         improving = false;
-        improvement = 0;
         goto moves_loop;
     }
     else if (excludedMove)
@@ -745,14 +753,14 @@ namespace {
         thisThread->mainHistory[~us][from_to((ss-1)->currentMove)] << bonus;
     }
 
-    // Set up the improvement variable, which is the difference between the current
-    // static evaluation and the previous static evaluation at our turn (if we were
-    // in check at our previous move we look at the move prior to it). The improvement
-    // margin and the improving flag are used in various pruning heuristics.
-    improvement =   (ss-2)->staticEval != VALUE_NONE ? ss->staticEval - (ss-2)->staticEval
-                  : (ss-4)->staticEval != VALUE_NONE ? ss->staticEval - (ss-4)->staticEval
-                  :                                    173;
-    improving = improvement > 0;
+    // Set up the improving flag, which is true if current static evaluation is
+    // bigger than the previous static evaluation at our turn (if we were in
+    // check at our previous move we look at static evaluation at move prior to it
+    // and if we were in check at move prior to it flag is set to true) and is
+    // false otherwise. The improving flag is used in various pruning heuristics.
+    improving =   (ss-2)->staticEval != VALUE_NONE ? ss->staticEval > (ss-2)->staticEval
+                : (ss-4)->staticEval != VALUE_NONE ? ss->staticEval > (ss-4)->staticEval
+                : true;
 
     // Step 7. Razoring (~1 Elo).
     // If eval is really low check with qsearch if it can exceed alpha, if it can't,
@@ -768,9 +776,9 @@ namespace {
     // The depth condition is important for mate finding.
     if (   !ss->ttPv
         &&  depth < 9
-        &&  eval - futility_margin(depth, improving) - (ss-1)->statScore / 306 >= beta
+        &&  eval - futility_margin(depth, cutNode && !ss->ttHit, improving) - (ss-1)->statScore / 306 >= beta
         &&  eval >= beta
-        &&  eval < 24923) // larger than VALUE_KNOWN_WIN, but smaller than TB wins
+        &&  eval < 24923) // smaller than TB wins
         return eval;
 
     // Step 9. Null move search with verification search (~35 Elo)
@@ -900,8 +908,8 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
         && (tte->bound() & BOUND_LOWER)
         && tte->depth() >= depth - 4
         && ttValue >= probCutBeta
-        && abs(ttValue) <= VALUE_KNOWN_WIN
-        && abs(beta) <= VALUE_KNOWN_WIN)
+        && abs(ttValue) < VALUE_TB_WIN_IN_MAX_PLY
+        && abs(beta) < VALUE_TB_WIN_IN_MAX_PLY)
         return probCutBeta;
 
     const PieceToHistory* contHist[] = { (ss-1)->continuationHistory, (ss-2)->continuationHistory,
@@ -920,7 +928,8 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
     moveCountPruning = singularQuietLMR = false;
 
     // Indicate PvNodes that will probably fail low if the node was searched
-    // at a depth equal to or greater than the current depth, and the result of this search was a fail low.
+    // at a depth equal to or greater than the current depth, and the result
+    // of this search was a fail low.
     bool likelyFailLow =    PvNode
                          && ttMove
                          && (tte->bound() & BOUND_UPPER)
@@ -986,32 +995,13 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
               if (   !givesCheck
                   && lmrDepth < 7
                   && !ss->inCheck
-                  && ss->staticEval + 197 + 248 * lmrDepth + PieceValue[EG][pos.piece_on(to_sq(move))]
+                  && ss->staticEval + 197 + 248 * lmrDepth + PieceValue[pos.piece_on(to_sq(move))]
                    + captureHistory[movedPiece][to_sq(move)][type_of(pos.piece_on(to_sq(move)))] / 7 < alpha)
                   continue;
 
-              Bitboard occupied;
-              // SEE based pruning (~11 Elo)
-              if (!pos.see_ge(move, occupied, Value(-205) * depth))
-              {
-                 if (depth < 2 - capture)
-                    continue;
-                 // Don't prune the move if opponent Queen/Rook is under discovered attack after the exchanges
-                 // Don't prune the move if opponent King is under discovered attack after or during the exchanges
-                 Bitboard leftEnemies = (pos.pieces(~us, KING, QUEEN, ROOK)) & occupied;
-                 Bitboard attacks = 0;
-                 occupied |= to_sq(move);
-                 while (leftEnemies && !attacks)
-                 {
-                      Square sq = pop_lsb(leftEnemies);
-                      attacks |= pos.attackers_to(sq, occupied) & pos.pieces(us) & occupied;
-                      // Don't consider pieces that were already threatened/hanging before SEE exchanges
-                      if (attacks && (sq != pos.square<KING>(~us) && (pos.attackers_to(sq, pos.pieces()) & pos.pieces(us))))
-                         attacks = 0;
-                 }
-                 if (!attacks)
-                    continue;
-              }
+              // SEE based pruning for captures and checks (~11 Elo)
+              if (!pos.see_ge(move, Value(-205) * depth))
+                  continue;
           }
           else
           {
@@ -1038,7 +1028,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
               lmrDepth = std::max(lmrDepth, 0);
 
               // Prune moves with negative SEE (~4 Elo)
-              if (!pos.see_ge(move, Value(-27 * lmrDepth * lmrDepth - 16 * lmrDepth)))
+              if (!pos.see_ge(move, Value(-31 * lmrDepth * lmrDepth)))
                   continue;
           }
       }
@@ -1050,17 +1040,17 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
           // Singular extension search (~94 Elo). If all moves but one fail low on a
           // search of (alpha-s, beta-s), and just one fails high on (alpha, beta),
           // then that move is singular and should be extended. To verify this we do
-          // a reduced search on all the other moves but the ttMove and if the
-          // result is lower than ttValue minus a margin, then we will extend the ttMove.
-          // Depth margin and singularBeta margin are known for having non-linear scaling.
-          // Their values are optimized to time controls of 180+1.8 and longer
+          // a reduced search on all the other moves but the ttMove and if the result
+          // is lower than ttValue minus a margin, then we will extend the ttMove. Note
+          // that depth margin and singularBeta margin are known for having non-linear
+          // scaling. Their values are optimized to time controls of 180+1.8 and longer
           // so changing them requires tests at this type of time controls.
           if (   !rootNode
               &&  depth >= 4 - (thisThread->completedDepth > 22) + 2 * (PvNode && tte->is_pv())
               &&  move == ttMove
               && !excludedMove // Avoid recursive singular search
            /* &&  ttValue != VALUE_NONE Already implicit in the next condition */
-              &&  abs(ttValue) < VALUE_KNOWN_WIN
+              &&  abs(ttValue) < VALUE_TB_WIN_IN_MAX_PLY
               && (tte->bound() & BOUND_LOWER)
               &&  tte->depth() >= depth - 3)
           {
@@ -1087,10 +1077,10 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
               }
 
               // Multi-cut pruning
-              // Our ttMove is assumed to fail high, and now we failed high also on a reduced
-              // search without the ttMove. So we assume this expected Cut-node is not singular,
-              // that multiple moves fail high, and we can prune the whole subtree by returning
-              // a softbound.
+              // Our ttMove is assumed to fail high, and now we failed high also on a
+              // reduced search without the ttMove. So we assume this expected cut-node
+              // is not singular, that multiple moves fail high, and we can prune the
+              // whole subtree by returning a softbound.
               else if (singularBeta >= beta)
                   return singularBeta;
 
@@ -1100,15 +1090,11 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
 
               // If we are on a cutNode, reduce it based on depth (negative extension) (~1 Elo)
               else if (cutNode)
-                  extension = depth > 8 && depth < 17 ? -3 : -1;
+                  extension = depth < 17 ? -3 : -1;
 
               // If the eval of ttMove is less than value, we reduce it (negative extension) (~1 Elo)
               else if (ttValue <= value)
                   extension = -1;
-
-              // If the eval of ttMove is less than alpha, we reduce it (negative extension) (~1 Elo)
-              else if (ttValue <= alpha)
-                  extension = -1;
           }
 
           // Check extensions (~1 Elo)
@@ -1141,12 +1127,11 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
       // Step 16. Make the move
       pos.do_move(move, st, givesCheck);
 
-      // Decrease reduction if position is or has been on the PV
-      // and node is not likely to fail low. (~3 Elo)
+      // Decrease reduction if position is or has been on the PV and not likely to fail low. (~3 Elo)
       // Decrease further on cutNodes. (~1 Elo)
       if (   ss->ttPv
           && !likelyFailLow)
-          r -= cutNode && tte->depth() >= depth + 3 ? 3 : 2;
+          r -= cutNode && tte->depth() >= depth ? 3 : 2;
 
       // Decrease reduction if opponent's move count is high (~1 Elo)
       if ((ss-1)->moveCount > 8)
@@ -1160,18 +1145,24 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
       if (ttCapture)
           r++;
 
-      // Decrease reduction for PvNodes based on depth (~2 Elo)
+      // Decrease reduction for PvNodes (~2 Elo)
       if (PvNode)
-          r -= 1 + 12 / (3 + depth);
+          r--;
 
       // Decrease reduction if ttMove has been singularly extended (~1 Elo)
       if (singularQuietLMR)
           r--;
 
+      // Increase reduction on repetition (~1 Elo)
+      if (   move == (ss-4)->currentMove
+          && pos.has_repeated())
+          r += 2;
+
       // Increase reduction if next ply has a lot of fail high (~5 Elo)
       if ((ss+1)->cutoffCnt > 3)
           r++;
 
+      // Decrease reduction for first generated move (ttMove)
       else if (move == ttMove)
           r--;
 
@@ -1235,10 +1226,9 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
           value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth - (r > 3), !cutNode);
       }
 
-      // For PV nodes only, do a full PV search on the first move or after a fail
-      // high (in the latter case search only if value < beta), otherwise let the
-      // parent node fail low with value <= alpha and try another move.
-      if (PvNode && (moveCount == 1 || (value > alpha && (rootNode || value < beta))))
+      // For PV nodes only, do a full PV search on the first move or after a fail high,
+      // otherwise let the parent node fail low with value <= alpha and try another move.
+      if (PvNode && (moveCount == 1 || value > alpha))
       {
           (ss+1)->pv = pv;
           (ss+1)->pv[0] = MOVE_NONE;
@@ -1376,8 +1366,9 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
     // Bonus for prior countermove that caused the fail low
     else if (!priorCapture && prevSq != SQ_NONE)
     {
-        int bonus = (depth > 5) + (PvNode || cutNode) + (bestValue < alpha - 113 * depth) + ((ss-1)->moveCount > 12);
+        int bonus = (depth > 5) + (PvNode || cutNode) + (bestValue < alpha - 800) + ((ss-1)->moveCount > 12);
         update_continuation_histories(ss-1, pos.piece_on(prevSq), prevSq, stat_bonus(depth) * bonus);
+        thisThread->mainHistory[~us][from_to((ss-1)->currentMove)] << stat_bonus(depth) * bonus / 2;
     }
 
     if (PvNode)
@@ -1414,6 +1405,16 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
     assert(PvNode || (alpha == beta - 1));
     assert(depth <= 0);
 
+    // Check if we have an upcoming move that draws by repetition, or
+    // if the opponent had an alternative move earlier to this position.
+    if (   alpha < VALUE_DRAW
+        && pos.has_game_cycle(ss->ply))
+    {
+        alpha = value_draw(pos.this_thread());
+        if (alpha >= beta)
+            return alpha;
+    }
+
     Move pv[MAX_PLY+1];
     StateInfo st;
     ASSERT_ALIGNED(&st, Eval::NNUE::CacheLineSize);
@@ -1497,10 +1498,10 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
             return bestValue;
         }
 
-        if (PvNode && bestValue > alpha)
+        if (bestValue > alpha)
             alpha = bestValue;
 
-        futilityBase = bestValue + 200;
+        futilityBase = std::min(ss->staticEval, bestValue) + 200;
     }
 
     const PieceToHistory* contHist[] = { (ss-1)->continuationHistory, (ss-2)->continuationHistory,
@@ -1540,25 +1541,37 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
             // Futility pruning and moveCount pruning (~10 Elo)
             if (   !givesCheck
                 &&  to_sq(move) != prevSq
-                &&  futilityBase > -VALUE_KNOWN_WIN
+                &&  futilityBase > VALUE_TB_LOSS_IN_MAX_PLY
                 &&  type_of(move) != PROMOTION)
             {
                 if (moveCount > 2)
                     continue;
 
-                futilityValue = futilityBase + PieceValue[EG][pos.piece_on(to_sq(move))];
+                futilityValue = futilityBase + PieceValue[pos.piece_on(to_sq(move))];
 
+                // If static eval + value of piece we are going to capture is much lower
+                // than alpha we can prune this move
                 if (futilityValue <= alpha)
                 {
                     bestValue = std::max(bestValue, futilityValue);
                     continue;
                 }
 
+                // If static eval is much lower than alpha and move is not winning material
+                // we can prune this move
                 if (futilityBase <= alpha && !pos.see_ge(move, VALUE_ZERO + 1))
                 {
                     bestValue = std::max(bestValue, futilityBase);
                     continue;
                 }
+
+                // If static exchange evaluation is much worse than what is needed to not
+                // fall below alpha we can prune this move
+                if (futilityBase > alpha && !pos.see_ge(move, (alpha - futilityBase) * 4))
+                {
+                    bestValue = alpha;
+                    continue;
+                }
             }
 
             // We prune after the second quiet check evasion move, where being 'in check' is
@@ -1609,7 +1622,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
                 if (PvNode) // Update pv even in fail-high case
                     update_pv(ss->pv, move, (ss+1)->pv);
 
-                if (PvNode && value < beta) // Update alpha here!
+                if (value < beta) // Update alpha here!
                     alpha = value;
                 else
                     break; // Fail high
@@ -1703,28 +1716,28 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
     Piece moved_piece = pos.moved_piece(bestMove);
     PieceType captured;
 
-    int bonus1 = stat_bonus(depth + 1);
+    int quietMoveBonus = stat_bonus(depth + 1);
 
     if (!pos.capture_stage(bestMove))
     {
-        int bonus2 = bestValue > beta + 145 ? bonus1               // larger bonus
-                                            : stat_bonus(depth);   // smaller bonus
+        int bestMoveBonus = bestValue > beta + 145 ? quietMoveBonus  // larger bonus
+                                            : stat_bonus(depth);     // smaller bonus
 
         // Increase stats for the best move in case it was a quiet move
-        update_quiet_stats(pos, ss, bestMove, bonus2);
+        update_quiet_stats(pos, ss, bestMove, bestMoveBonus);
 
         // Decrease stats for all non-best quiet moves
         for (int i = 0; i < quietCount; ++i)
         {
-            thisThread->mainHistory[us][from_to(quietsSearched[i])] << -bonus2;
-            update_continuation_histories(ss, pos.moved_piece(quietsSearched[i]), to_sq(quietsSearched[i]), -bonus2);
+            thisThread->mainHistory[us][from_to(quietsSearched[i])] << -bestMoveBonus;
+            update_continuation_histories(ss, pos.moved_piece(quietsSearched[i]), to_sq(quietsSearched[i]), -bestMoveBonus);
         }
     }
     else
     {
         // Increase stats for the best move in case it was a capture move
         captured = type_of(pos.piece_on(to_sq(bestMove)));
-        captureHistory[moved_piece][to_sq(bestMove)][captured] << bonus1;
+        captureHistory[moved_piece][to_sq(bestMove)][captured] << quietMoveBonus;
     }
 
     // Extra penalty for a quiet early move that was not a TT move or
@@ -1732,14 +1745,14 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
     if (   prevSq != SQ_NONE
         && ((ss-1)->moveCount == 1 + (ss-1)->ttHit || ((ss-1)->currentMove == (ss-1)->killers[0]))
         && !pos.captured_piece())
-            update_continuation_histories(ss-1, pos.piece_on(prevSq), prevSq, -bonus1);
+            update_continuation_histories(ss-1, pos.piece_on(prevSq), prevSq, -quietMoveBonus);
 
     // Decrease stats for all non-best capture moves
     for (int i = 0; i < captureCount; ++i)
     {
         moved_piece = pos.moved_piece(capturesSearched[i]);
         captured = type_of(pos.piece_on(to_sq(capturesSearched[i])));
-        captureHistory[moved_piece][to_sq(capturesSearched[i])][captured] << -bonus1;
+        captureHistory[moved_piece][to_sq(capturesSearched[i])][captured] << -quietMoveBonus;
     }
   }
 
@@ -1794,7 +1807,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
 
     // RootMoves are already sorted by score in descending order
     Value topScore = rootMoves[0].score;
-    int delta = std::min(topScore - rootMoves[multiPV - 1].score, PawnValueMg);
+    int delta = std::min(topScore - rootMoves[multiPV - 1].score, PawnValue);
     int maxScore = -VALUE_INFINITE;
     double weakness = 120 - 2 * level;
 
@@ -1829,7 +1842,7 @@ void MainThread::check_time() {
       return;
 
   // When using nodes, ensure checking rate is not lower than 0.1% of nodes
-  callsCnt = Limits.nodes ? std::min(1024, int(Limits.nodes / 1024)) : 1024;
+  callsCnt = Limits.nodes ? std::min(512, int(Limits.nodes / 1024)) : 512;
 
   static TimePoint lastInfoTime = now();
 
@@ -1846,9 +1859,9 @@ void MainThread::check_time() {
   if (ponder)
       return;
 
-  if (   (Limits.use_time_management() && (elapsed > Time.maximum() - 10 || stopOnPonderhit))
+  if (   (Limits.use_time_management() && (elapsed > Time.maximum() || stopOnPonderhit))
       || (Limits.movetime && elapsed >= Limits.movetime)
-      || (Limits.nodes && Threads.nodes_searched() >= (uint64_t)Limits.nodes))
+      || (Limits.nodes && Threads.nodes_searched() >= uint64_t(Limits.nodes)))
       Threads.stop = true;
 }
 
@@ -1862,7 +1875,7 @@ string UCI::pv(const Position& pos, Depth depth) {
   TimePoint elapsed = Time.elapsed() + 1;
   const RootMoves& rootMoves = pos.this_thread()->rootMoves;
   size_t pvIdx = pos.this_thread()->pvIdx;
-  size_t multiPV = std::min((size_t)Options["MultiPV"], rootMoves.size());
+  size_t multiPV = std::min(size_t(Options["MultiPV"]), rootMoves.size());
   uint64_t nodesSearched = Threads.nodes_searched();
   uint64_t tbHits = Threads.tb_hits() + (TB::RootInTB ? rootMoves.size() : 0);