Avoid misuse of StepAttacksBB for pawns

Make it explicit that first index of StepAttacksBB is a piece, not a piece type.

No functional change

Closes #1083

Zero unused constant

No functional change

Closes #1081

Assorted code style issues

I have removed the check for

 pieceCount[PAWN] > FILE_NB

because totally useless.

No functional change.

Sort moves partially: linear depth dependence

STC: http://tests.stockfishchess.org/tests/view/58f98d260ebc59035df33d5e
LLR: 2.96 (-2.94,2.94) [0.00,5.00]
Total: 58958 W: 10862 L: 10485 D: 37611

LTC: http://tests.stockfishchess.org/tests/view/58fa45d40ebc59035df33d86
LLR: 2.95 (-2.94,2.94) [0.00,5.00]
Total: 18607 W: 2427 L: 2251 D: 13929

Bench: 6065528

Closes #1079

King safety parameters improved

STC:
LLR: 2.97 (-2.94,2.94) [0.00,4.00]
Total: 58648 W: 10883 L: 10524 D: 37241

LTC:
LLR: 2.95 (-2.94,2.94) [0.00,4.00]
Total: 52546 W: 7131 L: 6844 D: 38571

Bench 6121479

Closes #1078

Use int instead of Value for history related stats.

history related scores are not related to evaluation based scores.
For example, can easily exceed the range -VALUE_INFINITE,VALUE_INFINITE.
As such the current type is confusing, and a plain int is a better match.

tested for no regression:

STC:
LLR: 2.95 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 43693 W: 7909 L: 7827 D: 27957

No functional change.

Closes #1070

simplify logic for history based pruning

STC
LLR: 2.95 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 34255 W: 6292 L: 6194 D: 21769

LTC
LLR: 2.96 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 89914 W: 11769 L: 11739 D: 66406

Bench: 6581936

Closes #1066

Partial insertion sort

the order of elements returned by std::partition is implementation defined (since not stable) and could depend on the version of libstdc++ linked.
As std::stable_partition was tested to be too slow (http://tests.stockfishchess.org/tests/view/585cdfd00ebc5903140c6082).
Instead combine partition with our custom implementation of insert_sort, which fixes this issue.
Implementation based on a patch by mstembera (http://tests.stockfishchess.org/tests/view/58d4d3460ebc59035df3315c), which suggests some benefit by itself.
Higher depth moves are all sorted (INT_MIN version), as in current master.

STC:
LLR: 2.95 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 33116 W: 6161 L: 6061 D: 20894

LTC:
LLR: 2.96 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 88703 W: 11572 L: 11540 D: 65591

Bench: 6256522

Closes #1058
Closes #1065

Update Readme.md

Update number of threads.

Closes #1072

Prefer std::find over a hand-coded loop

tested for no regression.

STC:
LLR: 2.95 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 37378 W: 6649 L: 6556 D: 24173

No functional change.

Closes #1071

Move-Count Formula Tweak

STC:
LLR: 3.18 (-2.94,2.94) [0.00,4.00]
Total: 55004 W: 10289 L: 9930 D: 34785

LTC:
LLR: 2.96 (-2.94,2.94) [0.00,4.00]
Total: 48184 W: 6401 L: 6128 D: 35655

Bench: 5960754

Remove cap from space score contribution and increase bonus

STC
LLR: 2.96 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 58462 W: 10615 L: 10558 D: 37289

LTC
LLR: 2.95 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 65061 W: 8539 L: 8477 D: 48045

It is worth noting that an attempt to only increase the bonus passed STC but failed LTC, and
an attempt to remove the cap without increasing the bonus is still running at STC, but will probably fail after more than 100k.

Bench: 6188591

Closes #1063

Doubled and supported pawns

Do not give the doubled pawn penalty when the frontmost pawn is
supported, for instance f2-g2-g3

STC:
LLR: 2.95 (-2.94,2.94) [0.00,5.00]
Total: 55927 W: 10418 L: 10052 D: 35457
http://tests.stockfishchess.org/tests/view/58eb9fc20ebc59035df33858

LTC:
LLR: 2.96 (-2.94,2.94) [0.00,5.00]
Total: 32078 W: 4257 L: 4035 D: 23786
http://tests.stockfishchess.org/tests/view/58ec48420ebc59035df3388b

Bench: 5995472

Closes #1062

Remove minimum to contribution from king danger to score.

STC
LLR: 2.95 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 24858 W: 4559 L: 4445 D: 15854

LTC
LLR: 2.95 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 40789 W: 5338 L: 5244 D: 30207

Bench: 7027489

Closes #1059

Fix zugzwang pruning issues

By adding pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()) as a precondition in step 13,
which is already in use in Futility Pruning (child node) and Null Move Pruning for similar reasons.

Pawn endgames, especially those with only 1 or 2 pawns, are simply heavily influenced by zugzwang situations.

Since we are using a bitbase for KPK endgames, I see no reason to accept buggy evals as shown in #760

Patch looks neutral at STC
LLR: 2.32 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 79580 W: 10789 L: 10780 D: 58011

and LTC
LLR: 2.95 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 27071 W: 3502 L: 3390 D: 20179

Bench: 6259071

Closes #1051
Closes #760

Standardize stat penalty

STC:
LLR: 2.95 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 90631 W: 16325 L: 16323 D: 57983

LTC:
LLR: 2.96 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 97679 W: 12779 L: 12759 D: 72141

Bench: 6340591

Closes #1053

Don't update TT at excluded move ply

STC:
LLR: 2.96 (-2.94,2.94) [0.00,5.00]
Total: 38906 W: 7125 L: 6835 D: 24946

LTC:
LLR: 2.95 (-2.94,2.94) [0.00,5.00]
Total: 28600 W: 3752 L: 3543 D: 21305

Bench:  6861050

Closes #1048

Add assertion for the maximum number of pawns

No functionl change

Closes #1039

Introduce assert for stats update

Make sure updates to the stats are done in a stable way.

No functional change

Closes #1038
Closes #1037

Increase maximum number of threads

a single Xeon Phi can present itself as a single numa node with up to 288 threads (4 threads per hardware core).
Tested to work as expected with a Xeon Phi CPU 7230 up to 256 threads.

No functional change

Closes #1045

Simplify ThreatBySafePawn scoring

Bench: 6197938

Closes #1047

Singular extension and check extension tweak

If singular extension fails to trigger extension then don't consider check extension.

STC:
LLR: 2.96 (-2.94,2.94) [0.00,4.00]
Total: 69428 W: 12663 L: 12271 D: 44494

LTC:
LLR: 2.96 (-2.94,2.94) [0.00,4.00]
Total: 44023 W: 5875 L: 5612 D: 32536

Bench: 6170444

Closes #1043

Skip quiet moves based on moveCount pruning threshold and history stats

If we can moveCountPrune and next quiet move has negative stats,
then go directly to the next move stage (Bad_Captures).

Reduction formula is tweaked to compensate for the decrease in move count that is used in LMR.

STC:
LLR: 2.96 (-2.94,2.94) [0.00,5.00]
Total: 6847 W: 1276 L: 1123 D: 4448

LTC:
LLR: 2.95 (-2.94,2.94) [0.00,5.00]
Total: 48687 W: 6503 L: 6226 D: 35958

Bench: 5919519

Closes #1036

History stat bonus: Move condition to bonus calculation

about 0.5% speedup.

No functional change

Closes #1034

Pawns count imbalance table

Instead of having a continuous increasing bonus for our number of pawns when calculating imbalance, use a separate lookup array with tuned values.
Idea by GuardianRM.

STC
LLR: 2.95 (-2.94,2.94) [0.00,5.00]
Total: 16155 W: 2980 L: 2787 D: 10388

LTC
LLR: 2.96 (-2.94,2.94) [0.00,5.00]
Total: 100478 W: 13055 L: 12615 D: 74808

Bench: 6128779

Closes #1030

Assorted code style fixes

No functional change

Closes #1029

Fix pawn entry prefetch

No functional change

Closes #1026

Helper functions to count material for both sides

Syntactic sugar: helper functions to count material or pieces for both sides.

No functional change

Closes #1025

Always have counterMoves associated

Simplifies away all associated checks, leading to a ~0.5% speedup.
The code now explicitly checks if moves are OK, rather than using nullptr checks.

Verified for no regression:

LLR: 2.96 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 32218 W: 5762 L: 5660 D: 20796

No functional change

Closes #1021

Further simplify skipping of plies with threads

No functional change

Closes #1020

Allow pruning advance pawn pushes if not near endgame

STC:
LLR: -2.95 (-2.94,2.94) [0.00,5.00]
Total: 101088 W: 18016 L: 17717 D: 65355

LTC:
LLR: 2.95 (-2.94,2.94) [0.00,5.00]
Total: 61194 W: 8108 L: 7791 D: 45295

Bench: 5803228

Closes #1023

Speed-up some arrays reading

This patch removes the empty rows at the beginning and at the end of
MobilityBonus[] and Protector[] arrays:

• reducing the size of MobilityBonus from 768 bytes to 512 bytes
• reducing the size of Protector from 1024 to 512 bytes

Also adds some comments and cleaner code for the arrays in pawns.cpp

No speed penalty (measured speed-up of 0.4%).

No functional change.

Closes #1018

Simplify skipping of plies with helper threads

Replaces the HalfDensity array with an equivalent, compact implementation.
Includes suggestions by mcostalba & snicolet.

No functional change

Closes #1004

Change definition of "weak" in threats calculation

By defining "strongly protected" as "protected by a pawn, or protected
by two pieces and not attacked by two enemy pieces".

Passed STC:
LLR: 2.97 (-2.94,2.94) [0.00,5.00]
Total: 17050 W: 3128 L: 2931 D: 10991

Passed LTC:
LLR: 2.96 (-2.94,2.94) [0.00,5.00]
Total: 120995 W: 15852 L: 15343 D: 89800

Bench : 6269229

Closes #1016

Reorder members of Material::Entry

This eliminates alignment padding and reduces size from 48 to 40 bytes.
This makes the material HashTable smaller and more cache friendly.

No functional change

Closes #1013

Pieces protecting king

Initial protective idea by Snicolet for knight, for other pieces too
Patch add penalties and bonuses for pieces, depending on the distance from the own king

STC:
LLR: 2.95 (-2.94,2.94) [0.00,5.00]
Total: 21192 W: 3919 L: 3704 D: 13569

LTC:
LLR: 2.96 (-2.94,2.94) [0.00,5.00]
Total: 26177 W: 3642 L: 3435 D: 19100

Bench : 6687377

Closes #1012

Keep pawns on both flanks

Positions with pawns on only one flank tend to be more drawish. We add
a term to the initiative bonus to help the attacking player keep pawns
on both flanks.

STC: yellowish run stopped after 257137 games
LLR: -0.92 (-2.94,2.94) [0.00,5.00]
Total: 257137 W: 46560 L: 45511 D: 165066

LTC:
LLR: 2.95 (-2.94,2.94) [0.00,5.00]
Total: 15602 W: 2125 L: 1956 D: 11521

Bench : 6976310

Closes #1009

Variable tuning

A tuning patch which cover the following changes:

increase the importance of queen and rook mobility in endgame and
decrease it in mg, since if we use the heavy pieces too early in the game
we will just make opponent develop their pieces by threatening ours.

King Psqt:
1)King will be encouraged more to stay in the first ranks in the MG
2)and will be encouraged more to go to the middle of the board/last ranks in the EG

Bishop scale better in EG
Logical changes on various psqt tables
1/6 of the changes of the last tuning session on mobility tables

STC: LLR: 2.95 (-2.94,2.94) [0.00,4.00]
Total: 227879 W: 41240 L: 40313 D: 146326
LTC : LLR: 2.95 (-2.94,2.94) [0.00,4.00]
Total: 167047 W: 21871 L: 21291 D: 123885

Bench: 5695960

Closes #1008

Razor Simplification

Remove code that restrict using tt-moves for razoring.

STC:
LLR: 2.95 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 67442 W: 12039 L: 11997 D: 43406

LTC:
LLR: 2.95 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 38541 W: 5044 L: 4947 D: 28550

Bench: 5667216

Closes #1002

Retire loose enemies bonus

STC:
LLR: 2.96 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 44727 W: 7943 L: 7862 D: 28922

LTC:
LLR: 2.96 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 148343 W: 19044 L: 19088 D: 110211

Bench: 5669076

Closes #1005

search(): Move nullValue variable into local scope

No functional change

Closes #1003

Fix makefile: 32 bit builds without optimization.

Fixes failing build for

make ARCH=x86-32 clean && make ARCH=x86-32 optimize=no build

by passing -m32 also to the link step.

Extend travis testing accordingly.

No functional change.

Closes #999

Retire small bonus in passed pawn evaluation

STC: http://tests.stockfishchess.org/tests/view/5899824d0ebc59099759f3ee
LLR: 2.96 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 33370 W: 6061 L: 5961 D: 21348

LTC: http://tests.stockfishchess.org/tests/view/5899e3820ebc59099759f415
LLR: 2.96 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 36206 W: 4664 L: 4563 D: 26979

Bench: 6072262

Closes #998

A small tweak in doEasyMove()

Time.elapsed() > Time.optimum() * 5 / 44
instaed of:
Time.elapsed() > Time.optimum() * 5 / 42

This was yellow on STC:
LLR: -2.96 (-2.94,2.94) [0.00,4.00]
Total: 156856 W: 28317 L: 27942 D: 100597

Passed on LTC:
LLR: 2.96 (-2.94,2.94) [0.00,4.00]
Total: 36909 W: 4926 L: 4682 D: 27301

Note: Patch was originally submitted by user GuardianRM.
However his repo was deleted before merge.

No functional change

Closes #995

Simplify scale factor computation

Minor non-functional simplifications in computing the scale factor.

In my opinion, the code is now slightly more readable:

- remove one condition which can never be satisfied.
- immediately return instead of assigning the sf variable.

Tested for non-regression:

LLR: 2.95 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 62162 W: 11166 L: 11115 D: 39881

No functional change

Closes #992

Simplify Queen Mobility

STC:
LLR: 2.95 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 85997 W: 15550 L: 15540 D: 54907

LTC:
LLR: 2.95 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 25333 W: 3370 L: 3256 D: 18707

Bench: 6459194

Closes #991

Simplify away QueenContactChecks

Changing the definition of safe checks to include
squares protected only by the king, but twice
attacked by the opponent.

STC:
LLR: 2.95 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 8691 W: 1683 L: 1541 D: 5467
http://tests.stockfishchess.org/tests/view/588f53b50ebc5915193f7dc7

LTC:
LLR: 2.96 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 31266 W: 4150 L: 4043 D: 23073
http://tests.stockfishchess.org/tests/view/588f68ab0ebc5915193f7dda

Bench : 5885815

Simplify TT penalty stat (#980)

STC:
LLR: 2.95 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 20251 W: 3692 L: 3570 D: 12989

LTC:
LLR: 2.95 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 16432 W: 2155 L: 2029 D: 12248

Bench: 5941174

Penalty for a quiet ttMove that fails low

Also the penalty/bonus function is misleading, we
should simply change it to stat_bonus(depth) for
bonus and -stat_bonus(depth+ ONE_PLY) for extra
penalty.

STC:
LLR: 2.96 (-2.94,2.94) [0.00,5.00]
Total: 11656 W: 2183 L: 2008 D: 7465

LTC:
LLR: 2.95 (-2.94,2.94) [0.00,5.00]
Total: 11152 W: 1531 L: 1377 D: 8244

Bench: 6101931

Candidate passed pawns

Detect safe candidate passers.

STC: http://tests.stockfishchess.org/tests/view/5882395c0ebc5915193f78b3
LLR: 2.96 (-2.94,2.94) [0.00,5.00]
Total: 53569 W: 9925 L: 9570 D: 34074

LTC: http://tests.stockfishchess.org/tests/view/5882b4fb0ebc5915193f78e2
LLR: 2.95 (-2.94,2.94) [0.00,5.00]
Total: 77576 W: 10387 L: 10014 D: 57175

Bench: 5325829

Simplify away pinnedPieces bitboard in EvalInfo (#975)

Results for 20 tests for each version (pgo-builds):

            Base      Test      Diff
    Mean    2110519   2118116   -7597
    StDev   8727      4906      10112

p-value: 0,774
speedup: 0,004

Further verified for no regression:
http://tests.stockfishchess.org/tests/view/5885abd10ebc5915193f79e6
LLR: 2.95 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 21786 W: 3959 L: 3840 D: 13987

No functional change

Simplification of lazy threshold

Passed STC
http://tests.stockfishchess.org/tests/view/587846c10ebc5915193f74ec
LLR: 2.95 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 217236 W: 39041 L: 39254 D: 138941

Passed LTC
http://tests.stockfishchess.org/tests/view/587e157a0ebc5915193f76e7
LLR: 2.95 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 52396 W: 6883 L: 6804 D: 38709

This submitted version (using if (abs(mg + eg) > 1500) )
seems more logical than the following other green simplification (using if (abs(mg)>1500))
since it can happen than mg_value is > eg_value (about 20% of the time)
and the submitted version seems stronger at LTC

STC
http://tests.stockfishchess.org/tests/view/5879702d0ebc5915193f7585
LLR: 2.95 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 39958 W: 7315 L: 7227 D: 25416

LTC
http://tests.stockfishchess.org/tests/view/5879af3e0ebc5915193f7592
LLR: 2.95 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 204322 W: 26529 L: 26648 D: 151145

bench: 6406285

Outpost array simplification

The ReachableOutpost values were almost exactly half the Outpost values.

Passed STC
http://tests.stockfishchess.org/tests/view/588020510ebc5915193f781e
LLR: 3.86 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 119238 W: 21462 L: 21460 D: 76316

Passed LTC
http://tests.stockfishchess.org/tests/view/5880ae090ebc5915193f7843
LLR: 2.96 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 23540 W: 3097 L: 2980 D: 17463

Curiously, using a division by 2, with slightly different values, did not passed
http://tests.stockfishchess.org/tests/view/587fece00ebc5915193f780a

bench: 5828283

Reformat eval_init()

Move more code into eval_init, removing some
clutter in the main routine.

Write eval_init only from "our" point of view
(do not init the attackedBy[Them] bitboards).

Add mobilityArea to the evalinfo

A few edits while being there

tested for non-regression at STC
http://tests.stockfishchess.org/tests/view/587fab230ebc5915193f77d9
LLR: 2.95 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 39585 W: 7183 L: 7094 D: 25308

Non functional change.

Update some comments (#973)

Use somewhat more precise comments in a couple of places.

No functional change.

Introduce lazy evaluation

After we have taken into account all cheap evaluation
terms, we check whether the score exceeds a given threshold.
If this is the case, we return a scaled down evaluation.

STC:
LLR: 3.35 (-2.94,2.94) [0.00,5.00]
Total: 12575 W: 2316 L: 2122 D: 8137

LTC:
LLR: 2.95 (-2.94,2.94) [0.00,5.00]
Total: 67480 W: 9016 L: 8677 D: 49787

Current version is the one rewritten by ceebo
further edited by me.

Bench: 5367704

Removing CM parameter from the Stats struct. (#970)

After the history simplifications, we are only using Value Stats for CounterMoveHistory table. Therefore the parameter CM is not necessary.

No functional change.

Check for overflow in Score * int multiplication (#969)

Add asserts to check for overflow in Score * int multiplication.

There is no overflow in current master, but it would be easy to
create one as the scale of the current eval does not leave many
spare bits. For instance, adding the following unused variables
in master at the end of evaluate() (line 882 of evaluate.cpp)
overflows:

Score s1 = score * 4;  // no overflow
Score s2 = score * 5;  // overflow

Assertion failed: (eg_value(result) == (i * eg_value(s))),
function operator*, file ./types.h, line 336.

Same md5 checksum as current master for non debug compiles.

No functional change.

StormDanger CleanUp (#964)

Order the enum and the array the same way they appear around line 250.
Makes it much easier to follow.

Add comments in the array definition and critical rows.
Use same terminology as elsewhere in pawns.cpp

No functional change.

Adjust copyright headers to 2017 (#965)

No functional change.

Travis: fix bench fetch in case of PR (#968)

When Travis tests a PR, a commit merge is created
but master branch is not updated, although HEAD is.

No functional change.

Rename FromTo -> History (#963)

Previously, we had duplicated History:

- one with (piece,to) called History
- one with (from,to) called FromTo

Now that we have only one, rename it to History, which is the generally accepted
name in the chess programming litterature for this technique.

Also correct some comments that had not been updated since the introduction of CMH.

No functional change.

Remove HistoryStats

STC:
LLR: 3.44 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 120831 W: 21572 L: 21594 D: 77665

LTC:
LLR: 2.96 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 26565 W: 3519 L: 3406 D: 19640

bench 5920493

Fix previous patch for OS X (#961)

Use posix version of sed that is available on all
platforms.

No functional change.

Trevis CI: use commit bench number as a reference

No functional change.

New shell scripts for testing, used for travis CI (#957)

Perform more complex verification and validation.

- signature.sh : extract and optionally compare Bench/Signature/Node count.
- perft.sh : verify perft counts for a number of positions.
- instrumented.sh : run a few commands or uci sequences through valgrind/sanitizer instrumented binaries.
- reprosearch.sh : verify reproducibility of search.

These script can be used from directly from the command line in the src directory.

Update travis script to use these shell scripts.

No functional change.

Simplified select best thread (#958)

Only select best thread if score is better and depth equal or larger.

STC (7 threads): http://tests.stockfishchess.org/tests/view/586a4d090ebc5903140c64b2
LLR: 2.95 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 120297 W: 18652 L: 18682 D: 82963

LTC (7 threads): http://tests.stockfishchess.org/tests/view/586e31b30ebc5903140c663d
LLR: 2.96 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 57187 W: 7035 L: 6959 D: 43193

bench: 4940355

Drop Stats c'tors

Now taht we correctly value-initialize Thread objects,
we don't need c'tors anymore because tables will be
zero-initialized by the compier when Thread object
is instanced.

Verified that we have no errors with Valgrind.

No functional change.

Correctly zero-initialize MainThread

It can be used uninitialized in time management.
Fixes all valgrind errors on './stockfish go wtime 8000 btime 8000 winc 500 binc 500'

This is one (of the many) quirks of C++. There is a subtle difference between:

new Foo
new Foo()

The first statement calls the default constructor (that in case of a POD leaves data members
uninitialized), the second one performs a value-initialization (that in case of POD is
equivalent to a zero-initialization)

See:
http://stackoverflow.com/questions/620137/do-the-parentheses-after-the-type-name-make-a-difference-with-new
http://stackoverflow.com/questions/5116541/difference-between-creating-object-with-or-without

No functional change.

Zero init fromToStats in constructor. (#953)

Extend commit fe99de to fromToStats, which fixes the last valgrind errors on
a simple 'go depth 12' at startup.

No functional change.

Rejoin lines that belong to HalfDensity map (#952)

No functional change.

Correct zero-init of Thread data members

If not explicitly initialized in a class constructor,
then all data members are default-initialized when
the corresponing struct/class is instanced.

For array and built-in types (int, char, etc..)
default-initialization is a no-op and we need to
explicitly zero them.

No functional change.

Use consistent variable names for counterMoveStats (#949)

Unify naming in movepick and search, by adopting the latter convention (cmh,fmh,fmh2).

No functional change.

Simplify unstoppable again (#950)

Assign a small bonus for our passed pawns when the opponent has no
pieces left.

STC:
LLR: 2.95 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 51124 W: 9036 L: 8966 D: 33122

LTC:
LLR: 2.95 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 114560 W: 14604 L: 14604 D: 85352

Bench: 4940355

Tweak best thread selection logic

STC 7 threads:
LLR: 2.96 (-2.94,2.94) [0.00,5.00]
Total: 26881 W: 4161 L: 3941 D: 18779
http://tests.stockfishchess.org/tests/view/58667a830ebc5903140c632f

LTC 7 threads:
LLR: 2.95 (-2.94,2.94) [0.00,5.00]
Total: 22988 W: 2767 L: 2583 D: 17638
http://tests.stockfishchess.org/tests/view/586722690ebc5903140c636d

bench: 5468995

WDL: rename WDLCursedLoss into WDLBlessedLoss

Tested using syzygy bench method:

- 2016 random positions ranging between 3 and 10 pieces
- each searched using bench at depth=10

Same node count (and no speed regression).

No functional change.

Don't clear EasyMove in search()

EasyMove is cleared after every iteration of the
search if the 3rd move in the PV of the main thread
changes from the previous iteration. Therefore,
clearing EasyMove during a search iteration may be
excessive. The tests show that this is indeed unnecessary.
In the new version the EasyMove variable is used only in
the Thread::search function.

STC
LLR: 2.95 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 47719 W: 8438 L: 8362 D: 30919

LTC
LLR: 2.95 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 122841 W: 15448 L: 15457 D: 91936

bench: 5468995

Threefold repetition detection

Implement a threefold repetition detection. Below are the examples of
problems fixed by this change.

    Loosing move in a drawn position.
    position fen 8/k7/3p4/p2P1p2/P2P1P2/8/8/K7 w - - 0 1 moves a1a2 a7a8 a2a1
    The old code suggested a loosing move "bestmove a8a7", the new code suggests "bestmove a8b7" leading to a draw.

    Incorrect evaluation (happened in a real game in TCEC Season 9).
    position fen 4rbkr/1q3pp1/b3pn2/7p/1pN5/1P1BBP1P/P1R2QP1/3R2K1 w - - 5 31 moves e3d4 h8h6 d4e3
    The old code evaluated it as "cp 0", the new code evaluation is around "cp -50" which is adequate.

Brings 0.5-1 ELO gain. Passes [-3.00,1.00].

STC: http://tests.stockfishchess.org/tests/view/584ece040ebc5903140c5aea
LLR: 2.96 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 47744 W: 8537 L: 8461 D: 30746

LTC: http://tests.stockfishchess.org/tests/view/584f134d0ebc5903140c5b37
LLR: 2.96 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 36775 W: 4739 L: 4639 D: 27397

Patch has been rewritten into current form for simplification and
logic slightly changed so that return a draw score if the position
repeats once earlier but after or at the root, or repeats twice
strictly before the root. In its original form, repetition at root
was not returned as an immediate draw.

After retestimng testing both version with SPRT[-3, 1], both passed
succesfully, but this version was chosen becuase more natural. There is
an argument about MultiPV in which an extended draw at root may be sensible.
See discussion here:

   https://github.com/official-stockfish/Stockfish/pull/925

For documentation, current version passed both at STC and LTC:

STC
LLR: 2.96 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 51562 W: 9314 L: 9245 D: 33003

LTC
LLR: 2.96 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 115663 W: 14904 L: 14906 D: 85853

bench: 5468995

Small eval cleanup and renaming

Non-functional changes

a) splitting the threat array to avoid using an enum
b) reorder the scores according to functions where they are used.
c) declarations in evaluate_pieces after the const(s) like elsewhere
d) more compact definitions of KingFlank,
now that we need it also for the PanwLessFlank penalty.
e) reuse CenterFiles in evaluate_space
f) move one line inside next popcount

No functional change.

Remove SafeCheck (#946)

It was a bit of a hack, without intrinsic value, but rather compensating for the
fact that checks were mistuned.

STC:
LLR: 2.95 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 88308 W: 15553 L: 15545 D: 57210

LTC:
LLR: 2.95 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 53115 W: 6741 L: 6662 D: 39712

bench 5468995

Further simplify unstoppable (#938)

By finally moving it into passed pawns eval.

Tested for no regression:
STC
LLR: 3.25 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 57109 W: 10023 L: 9947 D: 37139

LTC
LLR: 2.96 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 21511 W: 2800 L: 2680 D: 16031

Bench: 5255881

Fix psqt format and use smaller numbers in king psqt (#940)

Fix minus sign in pawn psqt and use smaller numbers in king psqt.

No functional change.

Explicitly use alpha+1 for beta in NonPV search (#939)

Fixes the only exception, in razoring.

The code already does assert(PvNode || (alpha == beta - 1)), and it can be verified by studying the program flow that this is indeed the case, also for the modified line.

No functional change.

Simplify threshold handling for probcut. (#936)

Just use greater equal as this is what see_ge does now.

passed STC
LLR: 2.94 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 226506 W: 39755 L: 39978 D: 146773

passed LTC
LLR: 2.95 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 138483 W: 17450 L: 17479 D: 103554

Bench: 5212921

piecesCount (#932)

All counts in search.cpp are of the form xxxCount. Conform piecesCnt to this unwritten rule.

No functional change.

Use DEPTH_ZERO initializer for depth in qsearch (#931)

Simplifies the main search function.

No functional change.

Another simplification for SEE pruning

STC:
LLR: 2.96 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 29310 W: 5225 L: 5118 D: 18967

LTC:
LLR: 2.95 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 128454 W: 16424 L: 16442 D: 95588

Bench: 4556848

Simplify pruning

STC: http://tests.stockfishchess.org/tests/view/5842be140ebc5903140c5619
LLR: 2.96 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 16014 W: 2839 L: 2710 D: 10465

LTC: http://tests.stockfishchess.org/tests/view/584316a50ebc5903140c5638
LLR: 2.95 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 182360 W: 22830 L: 22914 D: 136616

Retested at LTC
LLR: 2.96 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 45502 W: 5821 L: 5732 D: 33949

Bench: 4684146

Clean-up skipEarlyPruning (#921)

make skipEarlyPruning a search argument instead of managing this by hand.

Verified for no regression at STC:
LLR: 2.96 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 96754 W: 17089 L: 17095 D: 62570

No functional change.

Simplify unstoppable condition

STC:
LLR: 2.96 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 86389 W: 15165 L: 15153 D: 56071

LTC:
LLR: 2.96 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 98143 W: 12311 L: 12288 D: 73544

Bench: 5437987

Refactor bonus and penalty calculation (#917)

* Refactor bonus and penalty calculation

Compute common terms in a helper function.

No functional change.

* Further refactoring

Remove some parenthesis that are now useless.
Define prevSq once, use repeatedly.

No functional change.

bench: 5884767 (bench of previous patch is wrong)

Pawn flank attacks

This patch tweaks some pawn values to favor flank attacks.

The first part of the patch increases the midgame psqt values of external pawns to launch more attacks (credits to user GuardianRM for this idea), while the second part increases the endgame connection values for pawns on upper ranks.

Passed STC:
LLR: 2.95 (-2.94,2.94) [0.00,4.00]
Total: 34997 W: 6328 L: 6055 D: 22614

and LTC:
LLR: 2.96 (-2.94,2.94) [0.00,4.00]
Total: 13844 W: 1832 L: 1650 D: 10362

Bench: 5884767

Remove piece condition in decrease lmr reduction check

STC: http://tests.stockfishchess.org/tests/view/584154780ebc5903140c55cf
LLR: 2.95 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 40866 W: 7251 L: 7164 D: 26451

LTC: http://tests.stockfishchess.org/tests/view/5841e6e50ebc5903140c5605
LLR: 2.95 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 62413 W: 7948 L: 7881 D: 46584

Bench: 5807913

Help GCC to optimize msb() to single instruction

GCC compiles builtin_clzll to “63 ^ BSR”. BSR is processor instruction "Bit Scan Reverse".
So old msb() function is basically 63 - 63 ^ BSR.
Unfortunately, GCC fails to simplify this expression.

Old function compiles to

    bsrq    %rdi, %rdi
    movl    $63, %eax
    xorq    $63, %rdi
    subl    %edi, %eax
    ret

New function compiles to

    bsrq    %rdi, %rax
    ret

BTW, Clang compiles both function to the same (optimal) code.

No functional change.

Simplify pruning rule

STC: http://tests.stockfishchess.org/tests/view/583df86d0ebc5903140c5481
LLR: 2.95 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 43283 W: 7761 L: 7678 D: 27844

LTC: http://tests.stockfishchess.org/tests/view/583f42670ebc5903140c5525
LLR: 2.96 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 56587 W: 7232 L: 7157 D: 42198

bench: 5084980

WeakQueen Parameter tweak

New tuned values.

passed STC
http://tests.stockfishchess.org/tests/view/5834573c0ebc5903140c507b
LLR: 3.16 (-2.94,2.94) [0.00,4.00]
Total: 157415 W: 27917 L: 27227 D: 102271

passed LTC
http://tests.stockfishchess.org/tests/view/58388d2b0ebc5903140c523b
LLR: 2.95 (-2.94,2.94) [0.00,4.00]
Total: 95405 W: 12350 L: 11959 D: 71096

Bench: 4912054

TrappedRook simplification

Just remove rank checks for rook and king for TrappedRook evaluation.

STC: http://tests.stockfishchess.org/tests/view/5833fdfc0ebc5903140c5050
LLR: 3.03 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 34474 W: 6088 L: 5986 D: 22400

LTC: http://tests.stockfishchess.org/tests/view/58392f3f0ebc5903140c5276
LLR: 2.95 (-2.94,2.94) [-3.00,1.00]
Total: 48358 W: 6221 L: 6136 D: 36001

bench: 5536128

Fix PGO build with GCC (#904)

Fix PGO Build for clang

This fixes https://github.com/official-stockfish/Stockfish/issues/167.

Additional improvments by Joost VandeVondele.

Fix trace in case of space evaluation

We only compute space eval during the opening/early midgame.
Apply the same logic for DoTrace.

No functional change.