Import stockfish_8.orig.tar.gz
authorMilan Zamazal <pdm@debian.org>
Wed, 9 Nov 2016 18:45:41 +0000 (18:45 +0000)
committerMilan Zamazal <pdm@debian.org>
Wed, 9 Nov 2016 18:45:41 +0000 (18:45 +0000)
[dgit import orig stockfish_8.orig.tar.gz]

45 files changed:
.travis.yml [new file with mode: 0644]
AUTHORS [new file with mode: 0644]
Copying.txt [new file with mode: 0644]
Readme.md [new file with mode: 0644]
appveyor.yml [new file with mode: 0644]
src/Makefile [new file with mode: 0644]
src/benchmark.cpp [new file with mode: 0644]
src/bitbase.cpp [new file with mode: 0644]
src/bitboard.cpp [new file with mode: 0644]
src/bitboard.h [new file with mode: 0644]
src/endgame.cpp [new file with mode: 0644]
src/endgame.h [new file with mode: 0644]
src/evaluate.cpp [new file with mode: 0644]
src/evaluate.h [new file with mode: 0644]
src/main.cpp [new file with mode: 0644]
src/material.cpp [new file with mode: 0644]
src/material.h [new file with mode: 0644]
src/misc.cpp [new file with mode: 0644]
src/misc.h [new file with mode: 0644]
src/movegen.cpp [new file with mode: 0644]
src/movegen.h [new file with mode: 0644]
src/movepick.cpp [new file with mode: 0644]
src/movepick.h [new file with mode: 0644]
src/pawns.cpp [new file with mode: 0644]
src/pawns.h [new file with mode: 0644]
src/position.cpp [new file with mode: 0644]
src/position.h [new file with mode: 0644]
src/psqt.cpp [new file with mode: 0644]
src/search.cpp [new file with mode: 0644]
src/search.h [new file with mode: 0644]
src/syzygy/tbcore.cpp [new file with mode: 0644]
src/syzygy/tbcore.h [new file with mode: 0644]
src/syzygy/tbprobe.cpp [new file with mode: 0644]
src/syzygy/tbprobe.h [new file with mode: 0644]
src/thread.cpp [new file with mode: 0644]
src/thread.h [new file with mode: 0644]
src/thread_win32.h [new file with mode: 0644]
src/timeman.cpp [new file with mode: 0644]
src/timeman.h [new file with mode: 0644]
src/tt.cpp [new file with mode: 0644]
src/tt.h [new file with mode: 0644]
src/types.h [new file with mode: 0644]
src/uci.cpp [new file with mode: 0644]
src/uci.h [new file with mode: 0644]
src/ucioption.cpp [new file with mode: 0644]

diff --git a/.travis.yml b/.travis.yml
new file mode 100644 (file)
index 0000000..af0bb2b
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,55 @@
+language: cpp
+sudo: required
+dist: trusty
+
+matrix:
+  include:
+    - os: linux
+      compiler: gcc
+      addons:
+        apt:
+          sources: ['ubuntu-toolchain-r-test']
+          packages: ['g++-6', 'g++-6-multilib', 'g++-multilib', 'valgrind']
+      env:
+        - COMPILER=g++-6
+        - COMP=gcc
+
+    - os: linux
+      compiler: clang
+      addons:
+        apt:
+          sources: ['ubuntu-toolchain-r-test']
+          packages: ['clang', 'g++-multilib', 'valgrind']
+      env:
+        - COMPILER=clang++
+        - COMP=clang
+
+    - os: osx
+      compiler: gcc
+      env:
+        - COMPILER=g++
+        - COMP=gcc
+
+    - os: osx
+      compiler: clang
+      env:
+        - COMPILER=clang++ V='Apple LLVM 6.0' # Apple LLVM version 6.0 (clang-600.0.54) (based on LLVM 3.5svn)
+        - COMP=clang
+
+branches:
+  only:
+   - master
+
+before_script:
+  - cd src
+
+script:
+  - make clean && make build ARCH=x86-64 && ./stockfish bench 2>&1 >/dev/null | grep 'Nodes searched' | tee bench1
+  - make clean && make build ARCH=x86-32 && ./stockfish bench 2>&1 >/dev/null | grep 'Nodes searched' | tee bench2
+  - echo "Checking for same bench numbers..."
+  - diff bench1 bench2 > result
+  - test ! -s result
+  # if valgrind is available check the build is without error, reduce depth to speedup testing, but not too shallow to catch more cases.
+  - if [ -x "$(command -v valgrind )" ] ; then make clean && make ARCH=x86-64 debug=yes build && valgrind --error-exitcode=42 ./stockfish bench 128 1 10 default depth 1>/dev/null ; fi
+  # use g++-6 as a proxy for having sanitizers ... might need revision as they become available for more recent versions of clang/gcc than trusty provides
+  - if [[ "$COMPILER" == "g++-6" ]]; then make clean && make ARCH=x86-64 sanitize=yes build && ! ./stockfish bench 2>&1 | grep "runtime error:" ; fi
diff --git a/AUTHORS b/AUTHORS
new file mode 100644 (file)
index 0000000..5cd63d2
--- /dev/null
+++ b/AUTHORS
@@ -0,0 +1,98 @@
+# Generated with git shortlog -sn | cut -c8-', which sorts by commits (manually ordered the first four authors)
+
+Tord Romstad
+Marco Costalba
+Joona Kiiski
+Gary Linscott
+lucasart
+mstembera
+Lucas Braesch
+Stefan Geschwentner
+Reuven Peleg
+Chris Caino
+joergoster
+VoyagerOne
+Jean-Francois Romang
+homoSapiensSapiens
+Alain SAVARD
+Arjun Temurnikar
+Stéphane Nicolet
+Uri Blass
+jundery
+Ralph Stößer
+Ajith
+Leonid Pechenik
+Stefano80
+Tom Vijlbrief
+hxim
+snicolet
+Daylen Yang
+Henri Wiechers
+Jonathan Calovski
+mbootsector
+David Zar
+Eelco de Groot
+Jerry Donald
+Joerg Oster
+Jörg Oster
+Ryan Schmitt
+mcostalba
+Alexander Kure
+Dan Schmidt
+H. Felix Wittmann
+Joseph R. Prostko
+Justin Blanchard
+Linus Arver
+NicklasPersson
+Rodrigo Exterckötter Tjäder
+Ron Britvich
+Ronald de Man
+RyanTaker
+Vince Negri
+ceebo
+jhellis3
+ppigazzini
+shane31
+Andy Duplain
+Auguste Pop
+Balint Pfliegel
+Chris Cain
+DU-jdto
+Dariusz Orzechowski
+DiscanX
+Ernesto Gatti
+Gregor Cramer
+Guenther Demetz
+Hiraoka Takuya
+Hongzhi Cheng
+Joseph Hellis
+Kelly Wilson
+Ken T Takusagawa
+Kojirion
+Luca Brivio
+Matt Sullivan
+Matthew Lai
+Matthew Sullivan
+Michel Van den Bergh
+Mysseno
+Oskar Werkelin Ahlin
+Pablo Vazquez
+Pascal Romaret
+Ralph Stoesser
+Ralph Stößer
+Raminder Singh
+Richard Lloyd
+Ryan Takker
+Stephane Nicolet
+Thanar2
+absimaldata
+braich
+gguliash
+kinderchocolate
+loco-loco
+pellanda
+renouve
+sf-x
+thaspel
+unknown
+uriblass
diff --git a/Copying.txt b/Copying.txt
new file mode 100644 (file)
index 0000000..818433e
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,674 @@
+                    GNU GENERAL PUBLIC LICENSE\r
+                       Version 3, 29 June 2007\r
+\r
+ Copyright (C) 2007 Free Software Foundation, Inc. <http://fsf.org/>\r
+ Everyone is permitted to copy and distribute verbatim copies\r
+ of this license document, but changing it is not allowed.\r
+\r
+                            Preamble\r
+\r
+  The GNU General Public License is a free, copyleft license for\r
+software and other kinds of works.\r
+\r
+  The licenses for most software and other practical works are designed\r
+to take away your freedom to share and change the works.  By contrast,\r
+the GNU General Public License is intended to guarantee your freedom to\r
+share and change all versions of a program--to make sure it remains free\r
+software for all its users.  We, the Free Software Foundation, use the\r
+GNU General Public License for most of our software; it applies also to\r
+any other work released this way by its authors.  You can apply it to\r
+your programs, too.\r
+\r
+  When we speak of free software, we are referring to freedom, not\r
+price.  Our General Public Licenses are designed to make sure that you\r
+have the freedom to distribute copies of free software (and charge for\r
+them if you wish), that you receive source code or can get it if you\r
+want it, that you can change the software or use pieces of it in new\r
+free programs, and that you know you can do these things.\r
+\r
+  To protect your rights, we need to prevent others from denying you\r
+these rights or asking you to surrender the rights.  Therefore, you have\r
+certain responsibilities if you distribute copies of the software, or if\r
+you modify it: responsibilities to respect the freedom of others.\r
+\r
+  For example, if you distribute copies of such a program, whether\r
+gratis or for a fee, you must pass on to the recipients the same\r
+freedoms that you received.  You must make sure that they, too, receive\r
+or can get the source code.  And you must show them these terms so they\r
+know their rights.\r
+\r
+  Developers that use the GNU GPL protect your rights with two steps:\r
+(1) assert copyright on the software, and (2) offer you this License\r
+giving you legal permission to copy, distribute and/or modify it.\r
+\r
+  For the developers' and authors' protection, the GPL clearly explains\r
+that there is no warranty for this free software.  For both users' and\r
+authors' sake, the GPL requires that modified versions be marked as\r
+changed, so that their problems will not be attributed erroneously to\r
+authors of previous versions.\r
+\r
+  Some devices are designed to deny users access to install or run\r
+modified versions of the software inside them, although the manufacturer\r
+can do so.  This is fundamentally incompatible with the aim of\r
+protecting users' freedom to change the software.  The systematic\r
+pattern of such abuse occurs in the area of products for individuals to\r
+use, which is precisely where it is most unacceptable.  Therefore, we\r
+have designed this version of the GPL to prohibit the practice for those\r
+products.  If such problems arise substantially in other domains, we\r
+stand ready to extend this provision to those domains in future versions\r
+of the GPL, as needed to protect the freedom of users.\r
+\r
+  Finally, every program is threatened constantly by software patents.\r
+States should not allow patents to restrict development and use of\r
+software on general-purpose computers, but in those that do, we wish to\r
+avoid the special danger that patents applied to a free program could\r
+make it effectively proprietary.  To prevent this, the GPL assures that\r
+patents cannot be used to render the program non-free.\r
+\r
+  The precise terms and conditions for copying, distribution and\r
+modification follow.\r
+\r
+                       TERMS AND CONDITIONS\r
+\r
+  0. Definitions.\r
+\r
+  "This License" refers to version 3 of the GNU General Public License.\r
+\r
+  "Copyright" also means copyright-like laws that apply to other kinds of\r
+works, such as semiconductor masks.\r
+\r
+  "The Program" refers to any copyrightable work licensed under this\r
+License.  Each licensee is addressed as "you".  "Licensees" and\r
+"recipients" may be individuals or organizations.\r
+\r
+  To "modify" a work means to copy from or adapt all or part of the work\r
+in a fashion requiring copyright permission, other than the making of an\r
+exact copy.  The resulting work is called a "modified version" of the\r
+earlier work or a work "based on" the earlier work.\r
+\r
+  A "covered work" means either the unmodified Program or a work based\r
+on the Program.\r
+\r
+  To "propagate" a work means to do anything with it that, without\r
+permission, would make you directly or secondarily liable for\r
+infringement under applicable copyright law, except executing it on a\r
+computer or modifying a private copy.  Propagation includes copying,\r
+distribution (with or without modification), making available to the\r
+public, and in some countries other activities as well.\r
+\r
+  To "convey" a work means any kind of propagation that enables other\r
+parties to make or receive copies.  Mere interaction with a user through\r
+a computer network, with no transfer of a copy, is not conveying.\r
+\r
+  An interactive user interface displays "Appropriate Legal Notices"\r
+to the extent that it includes a convenient and prominently visible\r
+feature that (1) displays an appropriate copyright notice, and (2)\r
+tells the user that there is no warranty for the work (except to the\r
+extent that warranties are provided), that licensees may convey the\r
+work under this License, and how to view a copy of this License.  If\r
+the interface presents a list of user commands or options, such as a\r
+menu, a prominent item in the list meets this criterion.\r
+\r
+  1. Source Code.\r
+\r
+  The "source code" for a work means the preferred form of the work\r
+for making modifications to it.  "Object code" means any non-source\r
+form of a work.\r
+\r
+  A "Standard Interface" means an interface that either is an official\r
+standard defined by a recognized standards body, or, in the case of\r
+interfaces specified for a particular programming language, one that\r
+is widely used among developers working in that language.\r
+\r
+  The "System Libraries" of an executable work include anything, other\r
+than the work as a whole, that (a) is included in the normal form of\r
+packaging a Major Component, but which is not part of that Major\r
+Component, and (b) serves only to enable use of the work with that\r
+Major Component, or to implement a Standard Interface for which an\r
+implementation is available to the public in source code form.  A\r
+"Major Component", in this context, means a major essential component\r
+(kernel, window system, and so on) of the specific operating system\r
+(if any) on which the executable work runs, or a compiler used to\r
+produce the work, or an object code interpreter used to run it.\r
+\r
+  The "Corresponding Source" for a work in object code form means all\r
+the source code needed to generate, install, and (for an executable\r
+work) run the object code and to modify the work, including scripts to\r
+control those activities.  However, it does not include the work's\r
+System Libraries, or general-purpose tools or generally available free\r
+programs which are used unmodified in performing those activities but\r
+which are not part of the work.  For example, Corresponding Source\r
+includes interface definition files associated with source files for\r
+the work, and the source code for shared libraries and dynamically\r
+linked subprograms that the work is specifically designed to require,\r
+such as by intimate data communication or control flow between those\r
+subprograms and other parts of the work.\r
+\r
+  The Corresponding Source need not include anything that users\r
+can regenerate automatically from other parts of the Corresponding\r
+Source.\r
+\r
+  The Corresponding Source for a work in source code form is that\r
+same work.\r
+\r
+  2. Basic Permissions.\r
+\r
+  All rights granted under this License are granted for the term of\r
+copyright on the Program, and are irrevocable provided the stated\r
+conditions are met.  This License explicitly affirms your unlimited\r
+permission to run the unmodified Program.  The output from running a\r
+covered work is covered by this License only if the output, given its\r
+content, constitutes a covered work.  This License acknowledges your\r
+rights of fair use or other equivalent, as provided by copyright law.\r
+\r
+  You may make, run and propagate covered works that you do not\r
+convey, without conditions so long as your license otherwise remains\r
+in force.  You may convey covered works to others for the sole purpose\r
+of having them make modifications exclusively for you, or provide you\r
+with facilities for running those works, provided that you comply with\r
+the terms of this License in conveying all material for which you do\r
+not control copyright.  Those thus making or running the covered works\r
+for you must do so exclusively on your behalf, under your direction\r
+and control, on terms that prohibit them from making any copies of\r
+your copyrighted material outside their relationship with you.\r
+\r
+  Conveying under any other circumstances is permitted solely under\r
+the conditions stated below.  Sublicensing is not allowed; section 10\r
+makes it unnecessary.\r
+\r
+  3. Protecting Users' Legal Rights From Anti-Circumvention Law.\r
+\r
+  No covered work shall be deemed part of an effective technological\r
+measure under any applicable law fulfilling obligations under article\r
+11 of the WIPO copyright treaty adopted on 20 December 1996, or\r
+similar laws prohibiting or restricting circumvention of such\r
+measures.\r
+\r
+  When you convey a covered work, you waive any legal power to forbid\r
+circumvention of technological measures to the extent such circumvention\r
+is effected by exercising rights under this License with respect to\r
+the covered work, and you disclaim any intention to limit operation or\r
+modification of the work as a means of enforcing, against the work's\r
+users, your or third parties' legal rights to forbid circumvention of\r
+technological measures.\r
+\r
+  4. Conveying Verbatim Copies.\r
+\r
+  You may convey verbatim copies of the Program's source code as you\r
+receive it, in any medium, provided that you conspicuously and\r
+appropriately publish on each copy an appropriate copyright notice;\r
+keep intact all notices stating that this License and any\r
+non-permissive terms added in accord with section 7 apply to the code;\r
+keep intact all notices of the absence of any warranty; and give all\r
+recipients a copy of this License along with the Program.\r
+\r
+  You may charge any price or no price for each copy that you convey,\r
+and you may offer support or warranty protection for a fee.\r
+\r
+  5. Conveying Modified Source Versions.\r
+\r
+  You may convey a work based on the Program, or the modifications to\r
+produce it from the Program, in the form of source code under the\r
+terms of section 4, provided that you also meet all of these conditions:\r
+\r
+    a) The work must carry prominent notices stating that you modified\r
+    it, and giving a relevant date.\r
+\r
+    b) The work must carry prominent notices stating that it is\r
+    released under this License and any conditions added under section\r
+    7.  This requirement modifies the requirement in section 4 to\r
+    "keep intact all notices".\r
+\r
+    c) You must license the entire work, as a whole, under this\r
+    License to anyone who comes into possession of a copy.  This\r
+    License will therefore apply, along with any applicable section 7\r
+    additional terms, to the whole of the work, and all its parts,\r
+    regardless of how they are packaged.  This License gives no\r
+    permission to license the work in any other way, but it does not\r
+    invalidate such permission if you have separately received it.\r
+\r
+    d) If the work has interactive user interfaces, each must display\r
+    Appropriate Legal Notices; however, if the Program has interactive\r
+    interfaces that do not display Appropriate Legal Notices, your\r
+    work need not make them do so.\r
+\r
+  A compilation of a covered work with other separate and independent\r
+works, which are not by their nature extensions of the covered work,\r
+and which are not combined with it such as to form a larger program,\r
+in or on a volume of a storage or distribution medium, is called an\r
+"aggregate" if the compilation and its resulting copyright are not\r
+used to limit the access or legal rights of the compilation's users\r
+beyond what the individual works permit.  Inclusion of a covered work\r
+in an aggregate does not cause this License to apply to the other\r
+parts of the aggregate.\r
+\r
+  6. Conveying Non-Source Forms.\r
+\r
+  You may convey a covered work in object code form under the terms\r
+of sections 4 and 5, provided that you also convey the\r
+machine-readable Corresponding Source under the terms of this License,\r
+in one of these ways:\r
+\r
+    a) Convey the object code in, or embodied in, a physical product\r
+    (including a physical distribution medium), accompanied by the\r
+    Corresponding Source fixed on a durable physical medium\r
+    customarily used for software interchange.\r
+\r
+    b) Convey the object code in, or embodied in, a physical product\r
+    (including a physical distribution medium), accompanied by a\r
+    written offer, valid for at least three years and valid for as\r
+    long as you offer spare parts or customer support for that product\r
+    model, to give anyone who possesses the object code either (1) a\r
+    copy of the Corresponding Source for all the software in the\r
+    product that is covered by this License, on a durable physical\r
+    medium customarily used for software interchange, for a price no\r
+    more than your reasonable cost of physically performing this\r
+    conveying of source, or (2) access to copy the\r
+    Corresponding Source from a network server at no charge.\r
+\r
+    c) Convey individual copies of the object code with a copy of the\r
+    written offer to provide the Corresponding Source.  This\r
+    alternative is allowed only occasionally and noncommercially, and\r
+    only if you received the object code with such an offer, in accord\r
+    with subsection 6b.\r
+\r
+    d) Convey the object code by offering access from a designated\r
+    place (gratis or for a charge), and offer equivalent access to the\r
+    Corresponding Source in the same way through the same place at no\r
+    further charge.  You need not require recipients to copy the\r
+    Corresponding Source along with the object code.  If the place to\r
+    copy the object code is a network server, the Corresponding Source\r
+    may be on a different server (operated by you or a third party)\r
+    that supports equivalent copying facilities, provided you maintain\r
+    clear directions next to the object code saying where to find the\r
+    Corresponding Source.  Regardless of what server hosts the\r
+    Corresponding Source, you remain obligated to ensure that it is\r
+    available for as long as needed to satisfy these requirements.\r
+\r
+    e) Convey the object code using peer-to-peer transmission, provided\r
+    you inform other peers where the object code and Corresponding\r
+    Source of the work are being offered to the general public at no\r
+    charge under subsection 6d.\r
+\r
+  A separable portion of the object code, whose source code is excluded\r
+from the Corresponding Source as a System Library, need not be\r
+included in conveying the object code work.\r
+\r
+  A "User Product" is either (1) a "consumer product", which means any\r
+tangible personal property which is normally used for personal, family,\r
+or household purposes, or (2) anything designed or sold for incorporation\r
+into a dwelling.  In determining whether a product is a consumer product,\r
+doubtful cases shall be resolved in favor of coverage.  For a particular\r
+product received by a particular user, "normally used" refers to a\r
+typical or common use of that class of product, regardless of the status\r
+of the particular user or of the way in which the particular user\r
+actually uses, or expects or is expected to use, the product.  A product\r
+is a consumer product regardless of whether the product has substantial\r
+commercial, industrial or non-consumer uses, unless such uses represent\r
+the only significant mode of use of the product.\r
+\r
+  "Installation Information" for a User Product means any methods,\r
+procedures, authorization keys, or other information required to install\r
+and execute modified versions of a covered work in that User Product from\r
+a modified version of its Corresponding Source.  The information must\r
+suffice to ensure that the continued functioning of the modified object\r
+code is in no case prevented or interfered with solely because\r
+modification has been made.\r
+\r
+  If you convey an object code work under this section in, or with, or\r
+specifically for use in, a User Product, and the conveying occurs as\r
+part of a transaction in which the right of possession and use of the\r
+User Product is transferred to the recipient in perpetuity or for a\r
+fixed term (regardless of how the transaction is characterized), the\r
+Corresponding Source conveyed under this section must be accompanied\r
+by the Installation Information.  But this requirement does not apply\r
+if neither you nor any third party retains the ability to install\r
+modified object code on the User Product (for example, the work has\r
+been installed in ROM).\r
+\r
+  The requirement to provide Installation Information does not include a\r
+requirement to continue to provide support service, warranty, or updates\r
+for a work that has been modified or installed by the recipient, or for\r
+the User Product in which it has been modified or installed.  Access to a\r
+network may be denied when the modification itself materially and\r
+adversely affects the operation of the network or violates the rules and\r
+protocols for communication across the network.\r
+\r
+  Corresponding Source conveyed, and Installation Information provided,\r
+in accord with this section must be in a format that is publicly\r
+documented (and with an implementation available to the public in\r
+source code form), and must require no special password or key for\r
+unpacking, reading or copying.\r
+\r
+  7. Additional Terms.\r
+\r
+  "Additional permissions" are terms that supplement the terms of this\r
+License by making exceptions from one or more of its conditions.\r
+Additional permissions that are applicable to the entire Program shall\r
+be treated as though they were included in this License, to the extent\r
+that they are valid under applicable law.  If additional permissions\r
+apply only to part of the Program, that part may be used separately\r
+under those permissions, but the entire Program remains governed by\r
+this License without regard to the additional permissions.\r
+\r
+  When you convey a copy of a covered work, you may at your option\r
+remove any additional permissions from that copy, or from any part of\r
+it.  (Additional permissions may be written to require their own\r
+removal in certain cases when you modify the work.)  You may place\r
+additional permissions on material, added by you to a covered work,\r
+for which you have or can give appropriate copyright permission.\r
+\r
+  Notwithstanding any other provision of this License, for material you\r
+add to a covered work, you may (if authorized by the copyright holders of\r
+that material) supplement the terms of this License with terms:\r
+\r
+    a) Disclaiming warranty or limiting liability differently from the\r
+    terms of sections 15 and 16 of this License; or\r
+\r
+    b) Requiring preservation of specified reasonable legal notices or\r
+    author attributions in that material or in the Appropriate Legal\r
+    Notices displayed by works containing it; or\r
+\r
+    c) Prohibiting misrepresentation of the origin of that material, or\r
+    requiring that modified versions of such material be marked in\r
+    reasonable ways as different from the original version; or\r
+\r
+    d) Limiting the use for publicity purposes of names of licensors or\r
+    authors of the material; or\r
+\r
+    e) Declining to grant rights under trademark law for use of some\r
+    trade names, trademarks, or service marks; or\r
+\r
+    f) Requiring indemnification of licensors and authors of that\r
+    material by anyone who conveys the material (or modified versions of\r
+    it) with contractual assumptions of liability to the recipient, for\r
+    any liability that these contractual assumptions directly impose on\r
+    those licensors and authors.\r
+\r
+  All other non-permissive additional terms are considered "further\r
+restrictions" within the meaning of section 10.  If the Program as you\r
+received it, or any part of it, contains a notice stating that it is\r
+governed by this License along with a term that is a further\r
+restriction, you may remove that term.  If a license document contains\r
+a further restriction but permits relicensing or conveying under this\r
+License, you may add to a covered work material governed by the terms\r
+of that license document, provided that the further restriction does\r
+not survive such relicensing or conveying.\r
+\r
+  If you add terms to a covered work in accord with this section, you\r
+must place, in the relevant source files, a statement of the\r
+additional terms that apply to those files, or a notice indicating\r
+where to find the applicable terms.\r
+\r
+  Additional terms, permissive or non-permissive, may be stated in the\r
+form of a separately written license, or stated as exceptions;\r
+the above requirements apply either way.\r
+\r
+  8. Termination.\r
+\r
+  You may not propagate or modify a covered work except as expressly\r
+provided under this License.  Any attempt otherwise to propagate or\r
+modify it is void, and will automatically terminate your rights under\r
+this License (including any patent licenses granted under the third\r
+paragraph of section 11).\r
+\r
+  However, if you cease all violation of this License, then your\r
+license from a particular copyright holder is reinstated (a)\r
+provisionally, unless and until the copyright holder explicitly and\r
+finally terminates your license, and (b) permanently, if the copyright\r
+holder fails to notify you of the violation by some reasonable means\r
+prior to 60 days after the cessation.\r
+\r
+  Moreover, your license from a particular copyright holder is\r
+reinstated permanently if the copyright holder notifies you of the\r
+violation by some reasonable means, this is the first time you have\r
+received notice of violation of this License (for any work) from that\r
+copyright holder, and you cure the violation prior to 30 days after\r
+your receipt of the notice.\r
+\r
+  Termination of your rights under this section does not terminate the\r
+licenses of parties who have received copies or rights from you under\r
+this License.  If your rights have been terminated and not permanently\r
+reinstated, you do not qualify to receive new licenses for the same\r
+material under section 10.\r
+\r
+  9. Acceptance Not Required for Having Copies.\r
+\r
+  You are not required to accept this License in order to receive or\r
+run a copy of the Program.  Ancillary propagation of a covered work\r
+occurring solely as a consequence of using peer-to-peer transmission\r
+to receive a copy likewise does not require acceptance.  However,\r
+nothing other than this License grants you permission to propagate or\r
+modify any covered work.  These actions infringe copyright if you do\r
+not accept this License.  Therefore, by modifying or propagating a\r
+covered work, you indicate your acceptance of this License to do so.\r
+\r
+  10. Automatic Licensing of Downstream Recipients.\r
+\r
+  Each time you convey a covered work, the recipient automatically\r
+receives a license from the original licensors, to run, modify and\r
+propagate that work, subject to this License.  You are not responsible\r
+for enforcing compliance by third parties with this License.\r
+\r
+  An "entity transaction" is a transaction transferring control of an\r
+organization, or substantially all assets of one, or subdividing an\r
+organization, or merging organizations.  If propagation of a covered\r
+work results from an entity transaction, each party to that\r
+transaction who receives a copy of the work also receives whatever\r
+licenses to the work the party's predecessor in interest had or could\r
+give under the previous paragraph, plus a right to possession of the\r
+Corresponding Source of the work from the predecessor in interest, if\r
+the predecessor has it or can get it with reasonable efforts.\r
+\r
+  You may not impose any further restrictions on the exercise of the\r
+rights granted or affirmed under this License.  For example, you may\r
+not impose a license fee, royalty, or other charge for exercise of\r
+rights granted under this License, and you may not initiate litigation\r
+(including a cross-claim or counterclaim in a lawsuit) alleging that\r
+any patent claim is infringed by making, using, selling, offering for\r
+sale, or importing the Program or any portion of it.\r
+\r
+  11. Patents.\r
+\r
+  A "contributor" is a copyright holder who authorizes use under this\r
+License of the Program or a work on which the Program is based.  The\r
+work thus licensed is called the contributor's "contributor version".\r
+\r
+  A contributor's "essential patent claims" are all patent claims\r
+owned or controlled by the contributor, whether already acquired or\r
+hereafter acquired, that would be infringed by some manner, permitted\r
+by this License, of making, using, or selling its contributor version,\r
+but do not include claims that would be infringed only as a\r
+consequence of further modification of the contributor version.  For\r
+purposes of this definition, "control" includes the right to grant\r
+patent sublicenses in a manner consistent with the requirements of\r
+this License.\r
+\r
+  Each contributor grants you a non-exclusive, worldwide, royalty-free\r
+patent license under the contributor's essential patent claims, to\r
+make, use, sell, offer for sale, import and otherwise run, modify and\r
+propagate the contents of its contributor version.\r
+\r
+  In the following three paragraphs, a "patent license" is any express\r
+agreement or commitment, however denominated, not to enforce a patent\r
+(such as an express permission to practice a patent or covenant not to\r
+sue for patent infringement).  To "grant" such a patent license to a\r
+party means to make such an agreement or commitment not to enforce a\r
+patent against the party.\r
+\r
+  If you convey a covered work, knowingly relying on a patent license,\r
+and the Corresponding Source of the work is not available for anyone\r
+to copy, free of charge and under the terms of this License, through a\r
+publicly available network server or other readily accessible means,\r
+then you must either (1) cause the Corresponding Source to be so\r
+available, or (2) arrange to deprive yourself of the benefit of the\r
+patent license for this particular work, or (3) arrange, in a manner\r
+consistent with the requirements of this License, to extend the patent\r
+license to downstream recipients.  "Knowingly relying" means you have\r
+actual knowledge that, but for the patent license, your conveying the\r
+covered work in a country, or your recipient's use of the covered work\r
+in a country, would infringe one or more identifiable patents in that\r
+country that you have reason to believe are valid.\r
+\r
+  If, pursuant to or in connection with a single transaction or\r
+arrangement, you convey, or propagate by procuring conveyance of, a\r
+covered work, and grant a patent license to some of the parties\r
+receiving the covered work authorizing them to use, propagate, modify\r
+or convey a specific copy of the covered work, then the patent license\r
+you grant is automatically extended to all recipients of the covered\r
+work and works based on it.\r
+\r
+  A patent license is "discriminatory" if it does not include within\r
+the scope of its coverage, prohibits the exercise of, or is\r
+conditioned on the non-exercise of one or more of the rights that are\r
+specifically granted under this License.  You may not convey a covered\r
+work if you are a party to an arrangement with a third party that is\r
+in the business of distributing software, under which you make payment\r
+to the third party based on the extent of your activity of conveying\r
+the work, and under which the third party grants, to any of the\r
+parties who would receive the covered work from you, a discriminatory\r
+patent license (a) in connection with copies of the covered work\r
+conveyed by you (or copies made from those copies), or (b) primarily\r
+for and in connection with specific products or compilations that\r
+contain the covered work, unless you entered into that arrangement,\r
+or that patent license was granted, prior to 28 March 2007.\r
+\r
+  Nothing in this License shall be construed as excluding or limiting\r
+any implied license or other defenses to infringement that may\r
+otherwise be available to you under applicable patent law.\r
+\r
+  12. No Surrender of Others' Freedom.\r
+\r
+  If conditions are imposed on you (whether by court order, agreement or\r
+otherwise) that contradict the conditions of this License, they do not\r
+excuse you from the conditions of this License.  If you cannot convey a\r
+covered work so as to satisfy simultaneously your obligations under this\r
+License and any other pertinent obligations, then as a consequence you may\r
+not convey it at all.  For example, if you agree to terms that obligate you\r
+to collect a royalty for further conveying from those to whom you convey\r
+the Program, the only way you could satisfy both those terms and this\r
+License would be to refrain entirely from conveying the Program.\r
+\r
+  13. Use with the GNU Affero General Public License.\r
+\r
+  Notwithstanding any other provision of this License, you have\r
+permission to link or combine any covered work with a work licensed\r
+under version 3 of the GNU Affero General Public License into a single\r
+combined work, and to convey the resulting work.  The terms of this\r
+License will continue to apply to the part which is the covered work,\r
+but the special requirements of the GNU Affero General Public License,\r
+section 13, concerning interaction through a network will apply to the\r
+combination as such.\r
+\r
+  14. Revised Versions of this License.\r
+\r
+  The Free Software Foundation may publish revised and/or new versions of\r
+the GNU General Public License from time to time.  Such new versions will\r
+be similar in spirit to the present version, but may differ in detail to\r
+address new problems or concerns.\r
+\r
+  Each version is given a distinguishing version number.  If the\r
+Program specifies that a certain numbered version of the GNU General\r
+Public License "or any later version" applies to it, you have the\r
+option of following the terms and conditions either of that numbered\r
+version or of any later version published by the Free Software\r
+Foundation.  If the Program does not specify a version number of the\r
+GNU General Public License, you may choose any version ever published\r
+by the Free Software Foundation.\r
+\r
+  If the Program specifies that a proxy can decide which future\r
+versions of the GNU General Public License can be used, that proxy's\r
+public statement of acceptance of a version permanently authorizes you\r
+to choose that version for the Program.\r
+\r
+  Later license versions may give you additional or different\r
+permissions.  However, no additional obligations are imposed on any\r
+author or copyright holder as a result of your choosing to follow a\r
+later version.\r
+\r
+  15. Disclaimer of Warranty.\r
+\r
+  THERE IS NO WARRANTY FOR THE PROGRAM, TO THE EXTENT PERMITTED BY\r
+APPLICABLE LAW.  EXCEPT WHEN OTHERWISE STATED IN WRITING THE COPYRIGHT\r
+HOLDERS AND/OR OTHER PARTIES PROVIDE THE PROGRAM "AS IS" WITHOUT WARRANTY\r
+OF ANY KIND, EITHER EXPRESSED OR IMPLIED, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO,\r
+THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR\r
+PURPOSE.  THE ENTIRE RISK AS TO THE QUALITY AND PERFORMANCE OF THE PROGRAM\r
+IS WITH YOU.  SHOULD THE PROGRAM PROVE DEFECTIVE, YOU ASSUME THE COST OF\r
+ALL NECESSARY SERVICING, REPAIR OR CORRECTION.\r
+\r
+  16. Limitation of Liability.\r
+\r
+  IN NO EVENT UNLESS REQUIRED BY APPLICABLE LAW OR AGREED TO IN WRITING\r
+WILL ANY COPYRIGHT HOLDER, OR ANY OTHER PARTY WHO MODIFIES AND/OR CONVEYS\r
+THE PROGRAM AS PERMITTED ABOVE, BE LIABLE TO YOU FOR DAMAGES, INCLUDING ANY\r
+GENERAL, SPECIAL, INCIDENTAL OR CONSEQUENTIAL DAMAGES ARISING OUT OF THE\r
+USE OR INABILITY TO USE THE PROGRAM (INCLUDING BUT NOT LIMITED TO LOSS OF\r
+DATA OR DATA BEING RENDERED INACCURATE OR LOSSES SUSTAINED BY YOU OR THIRD\r
+PARTIES OR A FAILURE OF THE PROGRAM TO OPERATE WITH ANY OTHER PROGRAMS),\r
+EVEN IF SUCH HOLDER OR OTHER PARTY HAS BEEN ADVISED OF THE POSSIBILITY OF\r
+SUCH DAMAGES.\r
+\r
+  17. Interpretation of Sections 15 and 16.\r
+\r
+  If the disclaimer of warranty and limitation of liability provided\r
+above cannot be given local legal effect according to their terms,\r
+reviewing courts shall apply local law that most closely approximates\r
+an absolute waiver of all civil liability in connection with the\r
+Program, unless a warranty or assumption of liability accompanies a\r
+copy of the Program in return for a fee.\r
+\r
+                     END OF TERMS AND CONDITIONS\r
+\r
+            How to Apply These Terms to Your New Programs\r
+\r
+  If you develop a new program, and you want it to be of the greatest\r
+possible use to the public, the best way to achieve this is to make it\r
+free software which everyone can redistribute and change under these terms.\r
+\r
+  To do so, attach the following notices to the program.  It is safest\r
+to attach them to the start of each source file to most effectively\r
+state the exclusion of warranty; and each file should have at least\r
+the "copyright" line and a pointer to where the full notice is found.\r
+\r
+    <one line to give the program's name and a brief idea of what it does.>\r
+    Copyright (C) <year>  <name of author>\r
+\r
+    This program is free software: you can redistribute it and/or modify\r
+    it under the terms of the GNU General Public License as published by\r
+    the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or\r
+    (at your option) any later version.\r
+\r
+    This program is distributed in the hope that it will be useful,\r
+    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of\r
+    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the\r
+    GNU General Public License for more details.\r
+\r
+    You should have received a copy of the GNU General Public License\r
+    along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.\r
+\r
+Also add information on how to contact you by electronic and paper mail.\r
+\r
+  If the program does terminal interaction, make it output a short\r
+notice like this when it starts in an interactive mode:\r
+\r
+    <program>  Copyright (C) <year>  <name of author>\r
+    This program comes with ABSOLUTELY NO WARRANTY; for details type `show w'.\r
+    This is free software, and you are welcome to redistribute it\r
+    under certain conditions; type `show c' for details.\r
+\r
+The hypothetical commands `show w' and `show c' should show the appropriate\r
+parts of the General Public License.  Of course, your program's commands\r
+might be different; for a GUI interface, you would use an "about box".\r
+\r
+  You should also get your employer (if you work as a programmer) or school,\r
+if any, to sign a "copyright disclaimer" for the program, if necessary.\r
+For more information on this, and how to apply and follow the GNU GPL, see\r
+<http://www.gnu.org/licenses/>.\r
+\r
+  The GNU General Public License does not permit incorporating your program\r
+into proprietary programs.  If your program is a subroutine library, you\r
+may consider it more useful to permit linking proprietary applications with\r
+the library.  If this is what you want to do, use the GNU Lesser General\r
+Public License instead of this License.  But first, please read\r
+<http://www.gnu.org/philosophy/why-not-lgpl.html>.\r
diff --git a/Readme.md b/Readme.md
new file mode 100644 (file)
index 0000000..29ebf59
--- /dev/null
+++ b/Readme.md
@@ -0,0 +1,115 @@
+### Overview
+
+[![Build Status](https://travis-ci.org/official-stockfish/Stockfish.svg?branch=master)](https://travis-ci.org/official-stockfish/Stockfish)
+[![Build Status](https://ci.appveyor.com/api/projects/status/github/official-stockfish/Stockfish?svg=true)](https://ci.appveyor.com/project/mcostalba/stockfish)
+
+Stockfish is a free UCI chess engine derived from Glaurung 2.1. It is
+not a complete chess program and requires some UCI-compatible GUI
+(e.g. XBoard with PolyGlot, eboard, Arena, Sigma Chess, Shredder, Chess
+Partner or Fritz) in order to be used comfortably. Read the
+documentation for your GUI of choice for information about how to use
+Stockfish with it.
+
+This version of Stockfish supports up to 128 cores. The engine defaults
+to one search thread, so it is therefore recommended to inspect the value of
+the *Threads* UCI parameter, and to make sure it equals the number of CPU
+cores on your computer.
+
+This version of Stockfish has support for Syzygybases.
+
+
+### Files
+
+This distribution of Stockfish consists of the following files:
+
+  * Readme.md, the file you are currently reading.
+
+  * Copying.txt, a text file containing the GNU General Public License.
+
+  * src, a subdirectory containing the full source code, including a Makefile
+    that can be used to compile Stockfish on Unix-like systems.
+
+
+### Syzygybases
+
+**Configuration**
+
+Syzygybases are configured using the UCI options "SyzygyPath",
+"SyzygyProbeDepth", "Syzygy50MoveRule" and "SyzygyProbeLimit".
+
+The option "SyzygyPath" should be set to the directory or directories that
+contain the .rtbw and .rtbz files. Multiple directories should be
+separated by ";" on Windows and by ":" on Unix-based operating systems.
+**Do not use spaces around the ";" or ":".**
+
+Example: `C:\tablebases\wdl345;C:\tablebases\wdl6;D:\tablebases\dtz345;D:\tablebases\dtz6`
+
+It is recommended to store .rtbw files on an SSD. There is no loss in
+storing the .rtbz files on a regular HD.
+
+Increasing the "SyzygyProbeDepth" option lets the engine probe less
+aggressively. Set this option to a higher value if you experience too much
+slowdown (in terms of nps) due to TB probing.
+
+Set the "Syzygy50MoveRule" option to false if you want tablebase positions
+that are drawn by the 50-move rule to count as win or loss. This may be useful
+for correspondence games (because of tablebase adjudication).
+
+The "SyzygyProbeLimit" option should normally be left at its default value.
+
+**What to expect**
+If the engine is searching a position that is not in the tablebases (e.g.
+a position with 7 pieces), it will access the tablebases during the search.
+If the engine reports a very large score (typically 123.xx), this means
+that it has found a winning line into a tablebase position.
+
+If the engine is given a position to search that is in the tablebases, it
+will use the tablebases at the beginning of the search to preselect all
+good moves, i.e. all moves that preserve the win or preserve the draw while
+taking into account the 50-move rule.
+It will then perform a search only on those moves. **The engine will not move
+immediately**, unless there is only a single good move. **The engine likely
+will not report a mate score even if the position is known to be won.**
+
+It is therefore clear that behaviour is not identical to what one might
+be used to with Nalimov tablebases. There are technical reasons for this
+difference, the main technical reason being that Nalimov tablebases use the
+DTM metric (distance-to-mate), while Syzygybases use a variation of the
+DTZ metric (distance-to-zero, zero meaning any move that resets the 50-move
+counter). This special metric is one of the reasons that Syzygybases are
+more compact than Nalimov tablebases, while still storing all information
+needed for optimal play and in addition being able to take into account
+the 50-move rule.
+
+
+### Compiling it yourself
+
+On Unix-like systems, it should be possible to compile Stockfish
+directly from the source code with the included Makefile.
+
+Stockfish has support for 32 or 64-bit CPUs, the hardware POPCNT
+instruction, big-endian machines such as Power PC, and other platforms.
+
+In general it is recommended to run `make help` to see a list of make
+targets with corresponding descriptions. When not using the Makefile to
+compile (for instance with Microsoft MSVC) you need to manually
+set/unset some switches in the compiler command line; see file *types.h*
+for a quick reference.
+
+
+### Terms of use
+
+Stockfish is free, and distributed under the **GNU General Public License**
+(GPL). Essentially, this means that you are free to do almost exactly
+what you want with the program, including distributing it among your
+friends, making it available for download from your web site, selling
+it (either by itself or as part of some bigger software package), or
+using it as the starting point for a software project of your own.
+
+The only real limitation is that whenever you distribute Stockfish in
+some way, you must always include the full source code, or a pointer
+to where the source code can be found. If you make any changes to the
+source code, these changes must also be made available under the GPL.
+
+For full details, read the copy of the GPL found in the file named
+*Copying.txt*.
diff --git a/appveyor.yml b/appveyor.yml
new file mode 100644 (file)
index 0000000..a46a0f3
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,45 @@
+version: 1.0.{build}
+clone_depth: 5
+
+branches:
+  only:
+    - master
+    - appveyor
+
+# Operating system (build VM template)
+os: Visual Studio 2015
+
+# Build platform, i.e. x86, x64, AnyCPU. This setting is optional.
+platform:
+  - x86
+  - x64
+  - Any CPU
+
+# build Configuration, i.e. Debug, Release, etc.
+configuration: Debug
+
+matrix:
+  # The build fail immediately once one of the job fails
+  fast_finish: true
+
+# Scripts that are called at very beginning, before repo cloning
+init:
+  - cmake --version
+  - msbuild /version
+
+before_build:
+  - cd src
+  - echo project (Stockfish) >> CMakeLists.txt
+  - echo add_executable(stockfish benchmark.cpp bitbase.cpp bitboard.cpp endgame.cpp evaluate.cpp >> CMakeLists.txt
+  - echo main.cpp material.cpp misc.cpp movegen.cpp movepick.cpp pawns.cpp position.cpp psqt.cpp >> CMakeLists.txt
+  - echo search.cpp thread.cpp timeman.cpp tt.cpp uci.cpp ucioption.cpp syzygy/tbprobe.cpp) >> CMakeLists.txt
+  - echo set(CMAKE_RUNTIME_OUTPUT_DIRECTORY ${CMAKE_SOURCE_DIR}/src) >> CMakeLists.txt
+#   - echo target_compile_options(stockfish PUBLIC "/Ox") >> CMakeLists.txt
+
+build_script:
+  - cmake -G "Visual Studio 14 2015 Win64" .
+  - cmake --build .
+
+before_test:
+  - cd Debug
+  - stockfish.exe bench > null
diff --git a/src/Makefile b/src/Makefile
new file mode 100644 (file)
index 0000000..cdedd25
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,545 @@
+# Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
+# Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
+# Copyright (C) 2008-2015 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
+# Copyright (C) 2015-2016 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
+#
+# Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
+# it under the terms of the GNU General Public License as published by
+# the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+# (at your option) any later version.
+#
+# Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
+# but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+# MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+# GNU General Public License for more details.
+#
+# You should have received a copy of the GNU General Public License
+# along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+
+
+### ==========================================================================
+### Section 1. General Configuration
+### ==========================================================================
+
+### Establish the operating system name
+KERNEL = $(shell uname -s)
+ifeq ($(KERNEL),Linux)
+       OS = $(shell uname -o)
+endif
+
+### Executable name
+EXE = stockfish
+
+### Installation dir definitions
+PREFIX = /usr/local
+BINDIR = $(PREFIX)/bin
+
+### Built-in benchmark for pgo-builds
+PGOBENCH = ./$(EXE) bench
+
+### Object files
+OBJS = benchmark.o bitbase.o bitboard.o endgame.o evaluate.o main.o \
+       material.o misc.o movegen.o movepick.o pawns.o position.o psqt.o \
+       search.o thread.o timeman.o tt.o uci.o ucioption.o syzygy/tbprobe.o
+
+### ==========================================================================
+### Section 2. High-level Configuration
+### ==========================================================================
+#
+# flag                --- Comp switch --- Description
+# ----------------------------------------------------------------------------
+#
+# debug = yes/no      --- -DNDEBUG         --- Enable/Disable debug mode
+# sanitize = yes/no   --- (-fsanitize )    --- enable undefined behavior checks
+# optimize = yes/no   --- (-O3/-fast etc.) --- Enable/Disable optimizations
+# arch = (name)       --- (-arch)          --- Target architecture
+# bits = 64/32        --- -DIS_64BIT       --- 64-/32-bit operating system
+# prefetch = yes/no   --- -DUSE_PREFETCH   --- Use prefetch asm-instruction
+# popcnt = yes/no     --- -DUSE_POPCNT     --- Use popcnt asm-instruction
+# sse = yes/no        --- -msse            --- Use Intel Streaming SIMD Extensions
+# pext = yes/no       --- -DUSE_PEXT       --- Use pext x86_64 asm-instruction
+#
+# Note that Makefile is space sensitive, so when adding new architectures
+# or modifying existing flags, you have to make sure there are no extra spaces
+# at the end of the line for flag values.
+
+### 2.1. General and architecture defaults
+optimize = yes
+debug = no
+sanitize = no
+bits = 32
+prefetch = no
+popcnt = no
+sse = no
+pext = no
+
+### 2.2 Architecture specific
+
+ifeq ($(ARCH),general-32)
+       arch = any
+endif
+
+ifeq ($(ARCH),x86-32-old)
+       arch = i386
+endif
+
+ifeq ($(ARCH),x86-32)
+       arch = i386
+       prefetch = yes
+       sse = yes
+endif
+
+ifeq ($(ARCH),general-64)
+       arch = any
+       bits = 64
+endif
+
+ifeq ($(ARCH),x86-64)
+       arch = x86_64
+       bits = 64
+       prefetch = yes
+       sse = yes
+endif
+
+ifeq ($(ARCH),x86-64-modern)
+       arch = x86_64
+       bits = 64
+       prefetch = yes
+       popcnt = yes
+       sse = yes
+endif
+
+ifeq ($(ARCH),x86-64-bmi2)
+       arch = x86_64
+       bits = 64
+       prefetch = yes
+       popcnt = yes
+       sse = yes
+       pext = yes
+endif
+
+ifeq ($(ARCH),armv7)
+       arch = armv7
+       prefetch = yes
+endif
+
+ifeq ($(ARCH),ppc-32)
+       arch = ppc
+endif
+
+ifeq ($(ARCH),ppc-64)
+       arch = ppc64
+       bits = 64
+endif
+
+
+### ==========================================================================
+### Section 3. Low-level configuration
+### ==========================================================================
+
+### 3.1 Selecting compiler (default = gcc)
+
+CXXFLAGS += -Wall -Wcast-qual -fno-exceptions -fno-rtti -std=c++11 $(EXTRACXXFLAGS)
+DEPENDFLAGS += -std=c++11
+LDFLAGS += $(EXTRALDFLAGS)
+
+ifeq ($(COMP),)
+       COMP=gcc
+endif
+
+ifeq ($(COMP),gcc)
+       comp=gcc
+       CXX=g++
+       CXXFLAGS += -pedantic -Wextra -Wshadow
+
+       ifeq ($(ARCH),armv7)
+               ifeq ($(OS),Android)
+                       CXXFLAGS += -m$(bits)
+               endif
+       else
+               CXXFLAGS += -m$(bits)
+       endif
+
+       ifneq ($(KERNEL),Darwin)
+          LDFLAGS += -Wl,--no-as-needed
+       endif
+endif
+
+ifeq ($(COMP),mingw)
+       comp=mingw
+
+       ifeq ($(KERNEL),Linux)
+               ifeq ($(bits),64)
+                       ifeq ($(shell which x86_64-w64-mingw32-c++-posix),)
+                               CXX=x86_64-w64-mingw32-c++
+                       else
+                               CXX=x86_64-w64-mingw32-c++-posix
+                       endif
+               else
+                       ifeq ($(shell which i686-w64-mingw32-c++-posix),)
+                               CXX=i686-w64-mingw32-c++
+                       else
+                               CXX=i686-w64-mingw32-c++-posix
+                       endif
+               endif
+       else
+               CXX=g++
+       endif
+
+       CXXFLAGS += -Wextra -Wshadow
+       LDFLAGS += -static
+endif
+
+ifeq ($(COMP),icc)
+       comp=icc
+       CXX=icpc
+       CXXFLAGS += -diag-disable 1476,10120 -Wcheck -Wabi -Wdeprecated -strict-ansi
+endif
+
+ifeq ($(COMP),clang)
+       comp=clang
+       CXX=clang++
+       CXXFLAGS += -pedantic -Wextra -Wshadow
+
+       ifeq ($(ARCH),armv7)
+               ifeq ($(OS),Android)
+                       CXXFLAGS += -m$(bits)
+                       LDFLAGS += -m$(bits)
+               endif
+       else
+               CXXFLAGS += -m$(bits)
+               LDFLAGS += -m$(bits)
+       endif
+
+       ifeq ($(KERNEL),Darwin)
+               CXXFLAGS += -stdlib=libc++
+               DEPENDFLAGS += -stdlib=libc++
+       endif
+endif
+
+ifeq ($(comp),icc)
+       profile_prepare = icc-profile-prepare
+       profile_make = icc-profile-make
+       profile_use = icc-profile-use
+       profile_clean = icc-profile-clean
+else
+       profile_prepare = gcc-profile-prepare
+       profile_make = gcc-profile-make
+       profile_use = gcc-profile-use
+       profile_clean = gcc-profile-clean
+endif
+
+ifeq ($(KERNEL),Darwin)
+       CXXFLAGS += -arch $(arch) -mmacosx-version-min=10.9
+       LDFLAGS += -arch $(arch) -mmacosx-version-min=10.9
+endif
+
+### Travis CI script uses COMPILER to overwrite CXX
+ifdef COMPILER
+       COMPCXX=$(COMPILER)
+endif
+
+### Allow overwriting CXX from command line
+ifdef COMPCXX
+       CXX=$(COMPCXX)
+endif
+
+### On mingw use Windows threads, otherwise POSIX
+ifneq ($(comp),mingw)
+       # On Android Bionic's C library comes with its own pthread implementation bundled in
+       ifneq ($(OS),Android)
+               # Haiku has pthreads in its libroot, so only link it in on other platforms
+               ifneq ($(KERNEL),Haiku)
+                       LDFLAGS += -lpthread
+               endif
+       endif
+endif
+
+### 3.2.1 Debugging
+ifeq ($(debug),no)
+       CXXFLAGS += -DNDEBUG
+else
+       CXXFLAGS += -g
+endif
+
+### 3.2.2 Debugging with undefined behavior sanitizers
+ifeq ($(sanitize),yes)
+       CXXFLAGS += -g3 -fsanitize=undefined
+endif
+
+### 3.3 Optimization
+ifeq ($(optimize),yes)
+
+       CXXFLAGS += -O3
+
+       ifeq ($(comp),gcc)
+
+               ifeq ($(KERNEL),Darwin)
+                       ifeq ($(arch),i386)
+                               CXXFLAGS += -mdynamic-no-pic
+                       endif
+                       ifeq ($(arch),x86_64)
+                               CXXFLAGS += -mdynamic-no-pic
+                       endif
+               endif
+
+               ifeq ($(OS), Android)
+                       CXXFLAGS += -fno-gcse -mthumb -march=armv7-a -mfloat-abi=softfp
+               endif
+       endif
+
+       ifeq ($(comp),icc)
+               ifeq ($(KERNEL),Darwin)
+                       CXXFLAGS += -mdynamic-no-pic
+               endif
+       endif
+
+       ifeq ($(comp),clang)
+               ifeq ($(KERNEL),Darwin)
+                       ifeq ($(pext),no)
+                               CXXFLAGS += -flto
+                               LDFLAGS += $(CXXFLAGS)
+                       endif
+                       ifeq ($(arch),i386)
+                               CXXFLAGS += -mdynamic-no-pic
+                       endif
+                       ifeq ($(arch),x86_64)
+                               CXXFLAGS += -mdynamic-no-pic
+                       endif
+               endif
+       endif
+endif
+
+### 3.4 Bits
+ifeq ($(bits),64)
+       CXXFLAGS += -DIS_64BIT
+endif
+
+### 3.5 prefetch
+ifeq ($(prefetch),yes)
+       ifeq ($(sse),yes)
+               CXXFLAGS += -msse
+               DEPENDFLAGS += -msse
+       endif
+else
+       CXXFLAGS += -DNO_PREFETCH
+endif
+
+### 3.6 popcnt
+ifeq ($(popcnt),yes)
+       ifeq ($(comp),icc)
+               CXXFLAGS += -msse3 -DUSE_POPCNT
+       else
+               CXXFLAGS += -msse3 -mpopcnt -DUSE_POPCNT
+       endif
+endif
+
+### 3.7 pext
+ifeq ($(pext),yes)
+       CXXFLAGS += -DUSE_PEXT
+       ifeq ($(comp),$(filter $(comp),gcc clang mingw))
+               CXXFLAGS += -mbmi2
+       endif
+endif
+
+### 3.8 Link Time Optimization, it works since gcc 4.5 but not on mingw under Windows.
+### This is a mix of compile and link time options because the lto link phase
+### needs access to the optimization flags.
+ifeq ($(comp),gcc)
+       ifeq ($(optimize),yes)
+       ifeq ($(debug),no)
+               CXXFLAGS += -flto
+               LDFLAGS += $(CXXFLAGS)
+       endif
+       endif
+endif
+
+ifeq ($(comp),mingw)
+       ifeq ($(KERNEL),Linux)
+       ifeq ($(optimize),yes)
+       ifeq ($(debug),no)
+               CXXFLAGS += -flto
+               LDFLAGS += $(CXXFLAGS)
+       endif
+       endif
+       endif
+endif
+
+### 3.9 Android 5 can only run position independent executables. Note that this
+### breaks Android 4.0 and earlier.
+ifeq ($(OS), Android)
+       CXXFLAGS += -fPIE
+       LDFLAGS += -fPIE -pie
+endif
+
+
+### ==========================================================================
+### Section 4. Public targets
+### ==========================================================================
+
+help:
+       @echo ""
+       @echo "To compile stockfish, type: "
+       @echo ""
+       @echo "make target ARCH=arch [COMP=compiler] [COMPCXX=cxx]"
+       @echo ""
+       @echo "Supported targets:"
+       @echo ""
+       @echo "build                   > Standard build"
+       @echo "profile-build           > PGO build"
+       @echo "strip                   > Strip executable"
+       @echo "install                 > Install executable"
+       @echo "clean                   > Clean up"
+       @echo ""
+       @echo "Supported archs:"
+       @echo ""
+       @echo "x86-64                  > x86 64-bit"
+       @echo "x86-64-modern           > x86 64-bit with popcnt support"
+       @echo "x86-64-bmi2             > x86 64-bit with pext support"
+       @echo "x86-32                  > x86 32-bit with SSE support"
+       @echo "x86-32-old              > x86 32-bit fall back for old hardware"
+       @echo "ppc-64                  > PPC 64-bit"
+       @echo "ppc-32                  > PPC 32-bit"
+       @echo "armv7                   > ARMv7 32-bit"
+       @echo "general-64              > unspecified 64-bit"
+       @echo "general-32              > unspecified 32-bit"
+       @echo ""
+       @echo "Supported compilers:"
+       @echo ""
+       @echo "gcc                     > Gnu compiler (default)"
+       @echo "mingw                   > Gnu compiler with MinGW under Windows"
+       @echo "clang                   > LLVM Clang compiler"
+       @echo "icc                     > Intel compiler"
+       @echo ""
+       @echo "Simple examples. If you don't know what to do, you likely want to run: "
+       @echo ""
+       @echo "make build ARCH=x86-64    (This is for 64-bit systems)"
+       @echo "make build ARCH=x86-32    (This is for 32-bit systems)"
+       @echo ""
+       @echo "Advanced examples, for experienced users: "
+       @echo ""
+       @echo "make build ARCH=x86-64 COMP=clang"
+       @echo "make profile-build ARCH=x86-64-modern COMP=gcc COMPCXX=g++-4.8"
+       @echo ""
+
+
+.PHONY: build profile-build
+build:
+       $(MAKE) ARCH=$(ARCH) COMP=$(COMP) config-sanity
+       $(MAKE) ARCH=$(ARCH) COMP=$(COMP) all
+
+profile-build:
+       $(MAKE) ARCH=$(ARCH) COMP=$(COMP) config-sanity
+       @echo ""
+       @echo "Step 0/4. Preparing for profile build."
+       $(MAKE) ARCH=$(ARCH) COMP=$(COMP) $(profile_prepare)
+       @echo ""
+       @echo "Step 1/4. Building executable for benchmark ..."
+       @touch *.cpp *.h syzygy/*.cpp syzygy/*.h
+       $(MAKE) ARCH=$(ARCH) COMP=$(COMP) $(profile_make)
+       @echo ""
+       @echo "Step 2/4. Running benchmark for pgo-build ..."
+       $(PGOBENCH) > /dev/null
+       @echo ""
+       @echo "Step 3/4. Building final executable ..."
+       @touch *.cpp *.h syzygy/*.cpp syzygy/*.h
+       $(MAKE) ARCH=$(ARCH) COMP=$(COMP) $(profile_use)
+       @echo ""
+       @echo "Step 4/4. Deleting profile data ..."
+       $(MAKE) ARCH=$(ARCH) COMP=$(COMP) $(profile_clean)
+
+strip:
+       strip $(EXE)
+
+install:
+       -mkdir -p -m 755 $(BINDIR)
+       -cp $(EXE) $(BINDIR)
+       -strip $(BINDIR)/$(EXE)
+
+clean:
+       $(RM) $(EXE) $(EXE).exe *.o .depend *~ core bench.txt *.gcda ./syzygy/*.o ./syzygy/*.gcda
+
+default:
+       help
+
+### ==========================================================================
+### Section 5. Private targets
+### ==========================================================================
+
+all: $(EXE) .depend
+
+config-sanity:
+       @echo ""
+       @echo "Config:"
+       @echo "debug: '$(debug)'"
+       @echo "optimize: '$(optimize)'"
+       @echo "arch: '$(arch)'"
+       @echo "bits: '$(bits)'"
+       @echo "kernel: '$(KERNEL)'"
+       @echo "os: '$(OS)'"
+       @echo "prefetch: '$(prefetch)'"
+       @echo "popcnt: '$(popcnt)'"
+       @echo "sse: '$(sse)'"
+       @echo "pext: '$(pext)'"
+       @echo ""
+       @echo "Flags:"
+       @echo "CXX: $(CXX)"
+       @echo "CXXFLAGS: $(CXXFLAGS)"
+       @echo "LDFLAGS: $(LDFLAGS)"
+       @echo ""
+       @echo "Testing config sanity. If this fails, try 'make help' ..."
+       @echo ""
+       @test "$(debug)" = "yes" || test "$(debug)" = "no"
+       @test "$(optimize)" = "yes" || test "$(optimize)" = "no"
+       @test "$(arch)" = "any" || test "$(arch)" = "x86_64" || test "$(arch)" = "i386" || \
+        test "$(arch)" = "ppc64" || test "$(arch)" = "ppc" || test "$(arch)" = "armv7"
+       @test "$(bits)" = "32" || test "$(bits)" = "64"
+       @test "$(prefetch)" = "yes" || test "$(prefetch)" = "no"
+       @test "$(popcnt)" = "yes" || test "$(popcnt)" = "no"
+       @test "$(sse)" = "yes" || test "$(sse)" = "no"
+       @test "$(pext)" = "yes" || test "$(pext)" = "no"
+       @test "$(comp)" = "gcc" || test "$(comp)" = "icc" || test "$(comp)" = "mingw" || test "$(comp)" = "clang"
+
+$(EXE): $(OBJS)
+       $(CXX) -o $@ $(OBJS) $(LDFLAGS)
+
+gcc-profile-prepare:
+       $(MAKE) ARCH=$(ARCH) COMP=$(COMP) gcc-profile-clean
+
+gcc-profile-make:
+       $(MAKE) ARCH=$(ARCH) COMP=$(COMP) \
+       EXTRACXXFLAGS='-fprofile-generate' \
+       EXTRALDFLAGS='-lgcov' \
+       all
+
+gcc-profile-use:
+       $(MAKE) ARCH=$(ARCH) COMP=$(COMP) \
+       EXTRACXXFLAGS='-fprofile-use -fno-peel-loops -fno-tracer' \
+       EXTRALDFLAGS='-lgcov' \
+       all
+
+gcc-profile-clean:
+       @rm -rf *.gcda *.gcno syzygy/*.gcda syzygy/*.gcno bench.txt
+
+icc-profile-prepare:
+       $(MAKE) ARCH=$(ARCH) COMP=$(COMP) icc-profile-clean
+       @mkdir profdir
+
+icc-profile-make:
+       $(MAKE) ARCH=$(ARCH) COMP=$(COMP) \
+       EXTRACXXFLAGS='-prof-gen=srcpos -prof_dir ./profdir' \
+       all
+
+icc-profile-use:
+       $(MAKE) ARCH=$(ARCH) COMP=$(COMP) \
+       EXTRACXXFLAGS='-prof_use -prof_dir ./profdir' \
+       all
+
+icc-profile-clean:
+       @rm -rf profdir bench.txt
+
+.depend:
+       -@$(CXX) $(DEPENDFLAGS) -MM $(OBJS:.o=.cpp) > $@ 2> /dev/null
+
+-include .depend
+
diff --git a/src/benchmark.cpp b/src/benchmark.cpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..f2d1f06
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,183 @@
+/*
+  Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
+  Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
+  Copyright (C) 2008-2015 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2015-2016 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
+
+  Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
+  it under the terms of the GNU General Public License as published by
+  the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+  (at your option) any later version.
+
+  Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
+  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+  GNU General Public License for more details.
+
+  You should have received a copy of the GNU General Public License
+  along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+*/
+
+#include <fstream>
+#include <iostream>
+#include <istream>
+#include <vector>
+
+#include "misc.h"
+#include "position.h"
+#include "search.h"
+#include "thread.h"
+#include "uci.h"
+
+using namespace std;
+
+namespace {
+
+const vector<string> Defaults = {
+  "rnbqkbnr/pppppppp/8/8/8/8/PPPPPPPP/RNBQKBNR w KQkq - 0 1",
+  "r3k2r/p1ppqpb1/bn2pnp1/3PN3/1p2P3/2N2Q1p/PPPBBPPP/R3K2R w KQkq - 0 10",
+  "8/2p5/3p4/KP5r/1R3p1k/8/4P1P1/8 w - - 0 11",
+  "4rrk1/pp1n3p/3q2pQ/2p1pb2/2PP4/2P3N1/P2B2PP/4RRK1 b - - 7 19",
+  "rq3rk1/ppp2ppp/1bnpb3/3N2B1/3NP3/7P/PPPQ1PP1/2KR3R w - - 7 14",
+  "r1bq1r1k/1pp1n1pp/1p1p4/4p2Q/4Pp2/1BNP4/PPP2PPP/3R1RK1 w - - 2 14",
+  "r3r1k1/2p2ppp/p1p1bn2/8/1q2P3/2NPQN2/PPP3PP/R4RK1 b - - 2 15",
+  "r1bbk1nr/pp3p1p/2n5/1N4p1/2Np1B2/8/PPP2PPP/2KR1B1R w kq - 0 13",
+  "r1bq1rk1/ppp1nppp/4n3/3p3Q/3P4/1BP1B3/PP1N2PP/R4RK1 w - - 1 16",
+  "4r1k1/r1q2ppp/ppp2n2/4P3/5Rb1/1N1BQ3/PPP3PP/R5K1 w - - 1 17",
+  "2rqkb1r/ppp2p2/2npb1p1/1N1Nn2p/2P1PP2/8/PP2B1PP/R1BQK2R b KQ - 0 11",
+  "r1bq1r1k/b1p1npp1/p2p3p/1p6/3PP3/1B2NN2/PP3PPP/R2Q1RK1 w - - 1 16",
+  "3r1rk1/p5pp/bpp1pp2/8/q1PP1P2/b3P3/P2NQRPP/1R2B1K1 b - - 6 22",
+  "r1q2rk1/2p1bppp/2Pp4/p6b/Q1PNp3/4B3/PP1R1PPP/2K4R w - - 2 18",
+  "4k2r/1pb2ppp/1p2p3/1R1p4/3P4/2r1PN2/P4PPP/1R4K1 b - - 3 22",
+  "3q2k1/pb3p1p/4pbp1/2r5/PpN2N2/1P2P2P/5PP1/Q2R2K1 b - - 4 26",
+  "6k1/6p1/6Pp/ppp5/3pn2P/1P3K2/1PP2P2/3N4 b - - 0 1",
+  "3b4/5kp1/1p1p1p1p/pP1PpP1P/P1P1P3/3KN3/8/8 w - - 0 1",
+  "2K5/p7/7P/5pR1/8/5k2/r7/8 w - - 0 1",
+  "8/6pk/1p6/8/PP3p1p/5P2/4KP1q/3Q4 w - - 0 1",
+  "7k/3p2pp/4q3/8/4Q3/5Kp1/P6b/8 w - - 0 1",
+  "8/2p5/8/2kPKp1p/2p4P/2P5/3P4/8 w - - 0 1",
+  "8/1p3pp1/7p/5P1P/2k3P1/8/2K2P2/8 w - - 0 1",
+  "8/pp2r1k1/2p1p3/3pP2p/1P1P1P1P/P5KR/8/8 w - - 0 1",
+  "8/3p4/p1bk3p/Pp6/1Kp1PpPp/2P2P1P/2P5/5B2 b - - 0 1",
+  "5k2/7R/4P2p/5K2/p1r2P1p/8/8/8 b - - 0 1",
+  "6k1/6p1/P6p/r1N5/5p2/7P/1b3PP1/4R1K1 w - - 0 1",
+  "1r3k2/4q3/2Pp3b/3Bp3/2Q2p2/1p1P2P1/1P2KP2/3N4 w - - 0 1",
+  "6k1/4pp1p/3p2p1/P1pPb3/R7/1r2P1PP/3B1P2/6K1 w - - 0 1",
+  "8/3p3B/5p2/5P2/p7/PP5b/k7/6K1 w - - 0 1",
+
+  // 5-man positions
+  "8/8/8/8/5kp1/P7/8/1K1N4 w - - 0 1",     // Kc2 - mate
+  "8/8/8/5N2/8/p7/8/2NK3k w - - 0 1",      // Na2 - mate
+  "8/3k4/8/8/8/4B3/4KB2/2B5 w - - 0 1",    // draw
+
+  // 6-man positions
+  "8/8/1P6/5pr1/8/4R3/7k/2K5 w - - 0 1",   // Re5 - mate
+  "8/2p4P/8/kr6/6R1/8/8/1K6 w - - 0 1",    // Ka2 - mate
+  "8/8/3P3k/8/1p6/8/1P6/1K3n2 b - - 0 1",  // Nd2 - draw
+
+  // 7-man positions
+  "8/R7/2q5/8/6k1/8/1P5p/K6R w - - 0 124", // Draw
+
+  // Mate and stalemate positions
+  "8/8/8/8/8/6k1/6p1/6K1 w - -",
+  "5k2/5P2/5K2/8/8/8/8/8 b - -",
+  "8/8/8/8/8/4k3/4p3/4K3 w - -",
+  "8/8/8/8/8/5K2/8/3Q1k2 b - -",
+  "7k/7P/6K1/8/3B4/8/8/8 b - -"
+};
+
+} // namespace
+
+/// benchmark() runs a simple benchmark by letting Stockfish analyze a set
+/// of positions for a given limit each. There are five parameters: the
+/// transposition table size, the number of search threads that should
+/// be used, the limit value spent for each position (optional, default is
+/// depth 13), an optional file name where to look for positions in FEN
+/// format (defaults are the positions defined above) and the type of the
+/// limit value: depth (default), time in millisecs or number of nodes.
+
+void benchmark(const Position& current, istream& is) {
+
+  string token;
+  vector<string> fens;
+  Search::LimitsType limits;
+
+  // Assign default values to missing arguments
+  string ttSize    = (is >> token) ? token : "16";
+  string threads   = (is >> token) ? token : "1";
+  string limit     = (is >> token) ? token : "13";
+  string fenFile   = (is >> token) ? token : "default";
+  string limitType = (is >> token) ? token : "depth";
+
+  Options["Hash"]    = ttSize;
+  Options["Threads"] = threads;
+  Search::clear();
+
+  if (limitType == "time")
+      limits.movetime = stoi(limit); // movetime is in millisecs
+
+  else if (limitType == "nodes")
+      limits.nodes = stoi(limit);
+
+  else if (limitType == "mate")
+      limits.mate = stoi(limit);
+
+  else
+      limits.depth = stoi(limit);
+
+  if (fenFile == "default")
+      fens = Defaults;
+
+  else if (fenFile == "current")
+      fens.push_back(current.fen());
+
+  else
+  {
+      string fen;
+      ifstream file(fenFile);
+
+      if (!file.is_open())
+      {
+          cerr << "Unable to open file " << fenFile << endl;
+          return;
+      }
+
+      while (getline(file, fen))
+          if (!fen.empty())
+              fens.push_back(fen);
+
+      file.close();
+  }
+
+  uint64_t nodes = 0;
+  TimePoint elapsed = now();
+  Position pos;
+
+  for (size_t i = 0; i < fens.size(); ++i)
+  {
+      StateListPtr states(new std::deque<StateInfo>(1));
+      pos.set(fens[i], Options["UCI_Chess960"], &states->back(), Threads.main());
+
+      cerr << "\nPosition: " << i + 1 << '/' << fens.size() << endl;
+
+      if (limitType == "perft")
+          nodes += Search::perft(pos, limits.depth * ONE_PLY);
+
+      else
+      {
+          limits.startTime = now();
+          Threads.start_thinking(pos, states, limits);
+          Threads.main()->wait_for_search_finished();
+          nodes += Threads.nodes_searched();
+      }
+  }
+
+  elapsed = now() - elapsed + 1; // Ensure positivity to avoid a 'divide by zero'
+
+  dbg_print(); // Just before exiting
+
+  cerr << "\n==========================="
+       << "\nTotal time (ms) : " << elapsed
+       << "\nNodes searched  : " << nodes
+       << "\nNodes/second    : " << 1000 * nodes / elapsed << endl;
+}
diff --git a/src/bitbase.cpp b/src/bitbase.cpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..4170952
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,180 @@
+/*
+  Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
+  Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
+  Copyright (C) 2008-2015 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2015-2016 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
+
+  Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
+  it under the terms of the GNU General Public License as published by
+  the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+  (at your option) any later version.
+
+  Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
+  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+  GNU General Public License for more details.
+
+  You should have received a copy of the GNU General Public License
+  along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+*/
+
+#include <algorithm>
+#include <cassert>
+#include <numeric>
+#include <vector>
+
+#include "bitboard.h"
+#include "types.h"
+
+namespace {
+
+  // There are 24 possible pawn squares: the first 4 files and ranks from 2 to 7
+  const unsigned MAX_INDEX = 2*24*64*64; // stm * psq * wksq * bksq = 196608
+
+  // Each uint32_t stores results of 32 positions, one per bit
+  uint32_t KPKBitbase[MAX_INDEX / 32];
+
+  // A KPK bitbase index is an integer in [0, IndexMax] range
+  //
+  // Information is mapped in a way that minimizes the number of iterations:
+  //
+  // bit  0- 5: white king square (from SQ_A1 to SQ_H8)
+  // bit  6-11: black king square (from SQ_A1 to SQ_H8)
+  // bit    12: side to move (WHITE or BLACK)
+  // bit 13-14: white pawn file (from FILE_A to FILE_D)
+  // bit 15-17: white pawn RANK_7 - rank (from RANK_7 - RANK_7 to RANK_7 - RANK_2)
+  unsigned index(Color us, Square bksq, Square wksq, Square psq) {
+    return wksq | (bksq << 6) | (us << 12) | (file_of(psq) << 13) | ((RANK_7 - rank_of(psq)) << 15);
+  }
+
+  enum Result {
+    INVALID = 0,
+    UNKNOWN = 1,
+    DRAW    = 2,
+    WIN     = 4
+  };
+
+  Result& operator|=(Result& r, Result v) { return r = Result(r | v); }
+
+  struct KPKPosition {
+    KPKPosition() = default;
+    explicit KPKPosition(unsigned idx);
+    operator Result() const { return result; }
+    Result classify(const std::vector<KPKPosition>& db)
+    { return us == WHITE ? classify<WHITE>(db) : classify<BLACK>(db); }
+
+    template<Color Us> Result classify(const std::vector<KPKPosition>& db);
+
+    Color us;
+    Square ksq[COLOR_NB], psq;
+    Result result;
+  };
+
+} // namespace
+
+
+bool Bitbases::probe(Square wksq, Square wpsq, Square bksq, Color us) {
+
+  assert(file_of(wpsq) <= FILE_D);
+
+  unsigned idx = index(us, bksq, wksq, wpsq);
+  return KPKBitbase[idx / 32] & (1 << (idx & 0x1F));
+}
+
+
+void Bitbases::init() {
+
+  std::vector<KPKPosition> db(MAX_INDEX);
+  unsigned idx, repeat = 1;
+
+  // Initialize db with known win / draw positions
+  for (idx = 0; idx < MAX_INDEX; ++idx)
+      db[idx] = KPKPosition(idx);
+
+  // Iterate through the positions until none of the unknown positions can be
+  // changed to either wins or draws (15 cycles needed).
+  while (repeat)
+      for (repeat = idx = 0; idx < MAX_INDEX; ++idx)
+          repeat |= (db[idx] == UNKNOWN && db[idx].classify(db) != UNKNOWN);
+
+  // Map 32 results into one KPKBitbase[] entry
+  for (idx = 0; idx < MAX_INDEX; ++idx)
+      if (db[idx] == WIN)
+          KPKBitbase[idx / 32] |= 1 << (idx & 0x1F);
+}
+
+
+namespace {
+
+  KPKPosition::KPKPosition(unsigned idx) {
+
+    ksq[WHITE] = Square((idx >>  0) & 0x3F);
+    ksq[BLACK] = Square((idx >>  6) & 0x3F);
+    us         = Color ((idx >> 12) & 0x01);
+    psq        = make_square(File((idx >> 13) & 0x3), RANK_7 - Rank((idx >> 15) & 0x7));
+
+    // Check if two pieces are on the same square or if a king can be captured
+    if (   distance(ksq[WHITE], ksq[BLACK]) <= 1
+        || ksq[WHITE] == psq
+        || ksq[BLACK] == psq
+        || (us == WHITE && (StepAttacksBB[PAWN][psq] & ksq[BLACK])))
+        result = INVALID;
+
+    // Immediate win if a pawn can be promoted without getting captured
+    else if (   us == WHITE
+             && rank_of(psq) == RANK_7
+             && ksq[us] != psq + NORTH
+             && (    distance(ksq[~us], psq + NORTH) > 1
+                 || (StepAttacksBB[KING][ksq[us]] & (psq + NORTH))))
+        result = WIN;
+
+    // Immediate draw if it is a stalemate or a king captures undefended pawn
+    else if (   us == BLACK
+             && (  !(StepAttacksBB[KING][ksq[us]] & ~(StepAttacksBB[KING][ksq[~us]] | StepAttacksBB[PAWN][psq]))
+                 || (StepAttacksBB[KING][ksq[us]] & psq & ~StepAttacksBB[KING][ksq[~us]])))
+        result = DRAW;
+
+    // Position will be classified later
+    else
+        result = UNKNOWN;
+  }
+
+  template<Color Us>
+  Result KPKPosition::classify(const std::vector<KPKPosition>& db) {
+
+    // White to move: If one move leads to a position classified as WIN, the result
+    // of the current position is WIN. If all moves lead to positions classified
+    // as DRAW, the current position is classified as DRAW, otherwise the current
+    // position is classified as UNKNOWN.
+    //
+    // Black to move: If one move leads to a position classified as DRAW, the result
+    // of the current position is DRAW. If all moves lead to positions classified
+    // as WIN, the position is classified as WIN, otherwise the current position is
+    // classified as UNKNOWN.
+
+    const Color  Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
+    const Result Good = (Us == WHITE ? WIN   : DRAW);
+    const Result Bad  = (Us == WHITE ? DRAW  : WIN);
+
+    Result r = INVALID;
+    Bitboard b = StepAttacksBB[KING][ksq[Us]];
+
+    while (b)
+        r |= Us == WHITE ? db[index(Them, ksq[Them]  , pop_lsb(&b), psq)]
+                         : db[index(Them, pop_lsb(&b), ksq[Them]  , psq)];
+
+    if (Us == WHITE)
+    {
+        if (rank_of(psq) < RANK_7)      // Single push
+            r |= db[index(Them, ksq[Them], ksq[Us], psq + NORTH)];
+
+        if (   rank_of(psq) == RANK_2   // Double push
+            && psq + NORTH != ksq[Us]
+            && psq + NORTH != ksq[Them])
+            r |= db[index(Them, ksq[Them], ksq[Us], psq + NORTH + NORTH)];
+    }
+
+    return result = r & Good  ? Good  : r & UNKNOWN ? UNKNOWN : Bad;
+  }
+
+} // namespace
diff --git a/src/bitboard.cpp b/src/bitboard.cpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..e329ab5
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,333 @@
+/*
+  Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
+  Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
+  Copyright (C) 2008-2015 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2015-2016 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
+
+  Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
+  it under the terms of the GNU General Public License as published by
+  the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+  (at your option) any later version.
+
+  Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
+  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+  GNU General Public License for more details.
+
+  You should have received a copy of the GNU General Public License
+  along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+*/
+
+#include <algorithm>
+
+#include "bitboard.h"
+#include "misc.h"
+
+uint8_t PopCnt16[1 << 16];
+int SquareDistance[SQUARE_NB][SQUARE_NB];
+
+Bitboard  RookMasks  [SQUARE_NB];
+Bitboard  RookMagics [SQUARE_NB];
+Bitboard* RookAttacks[SQUARE_NB];
+unsigned  RookShifts [SQUARE_NB];
+
+Bitboard  BishopMasks  [SQUARE_NB];
+Bitboard  BishopMagics [SQUARE_NB];
+Bitboard* BishopAttacks[SQUARE_NB];
+unsigned  BishopShifts [SQUARE_NB];
+
+Bitboard SquareBB[SQUARE_NB];
+Bitboard FileBB[FILE_NB];
+Bitboard RankBB[RANK_NB];
+Bitboard AdjacentFilesBB[FILE_NB];
+Bitboard InFrontBB[COLOR_NB][RANK_NB];
+Bitboard StepAttacksBB[PIECE_NB][SQUARE_NB];
+Bitboard BetweenBB[SQUARE_NB][SQUARE_NB];
+Bitboard LineBB[SQUARE_NB][SQUARE_NB];
+Bitboard DistanceRingBB[SQUARE_NB][8];
+Bitboard ForwardBB[COLOR_NB][SQUARE_NB];
+Bitboard PassedPawnMask[COLOR_NB][SQUARE_NB];
+Bitboard PawnAttackSpan[COLOR_NB][SQUARE_NB];
+Bitboard PseudoAttacks[PIECE_TYPE_NB][SQUARE_NB];
+
+namespace {
+
+  // De Bruijn sequences. See chessprogramming.wikispaces.com/BitScan
+  const uint64_t DeBruijn64 = 0x3F79D71B4CB0A89ULL;
+  const uint32_t DeBruijn32 = 0x783A9B23;
+
+  int MSBTable[256];            // To implement software msb()
+  Square BSFTable[SQUARE_NB];   // To implement software bitscan
+  Bitboard RookTable[0x19000];  // To store rook attacks
+  Bitboard BishopTable[0x1480]; // To store bishop attacks
+
+  typedef unsigned (Fn)(Square, Bitboard);
+
+  void init_magics(Bitboard table[], Bitboard* attacks[], Bitboard magics[],
+                   Bitboard masks[], unsigned shifts[], Square deltas[], Fn index);
+
+  // bsf_index() returns the index into BSFTable[] to look up the bitscan. Uses
+  // Matt Taylor's folding for 32 bit case, extended to 64 bit by Kim Walisch.
+
+  unsigned bsf_index(Bitboard b) {
+    b ^= b - 1;
+    return Is64Bit ? (b * DeBruijn64) >> 58
+                   : ((unsigned(b) ^ unsigned(b >> 32)) * DeBruijn32) >> 26;
+  }
+
+
+  // popcount16() counts the non-zero bits using SWAR-Popcount algorithm
+
+  unsigned popcount16(unsigned u) {
+    u -= (u >> 1) & 0x5555U;
+    u = ((u >> 2) & 0x3333U) + (u & 0x3333U);
+    u = ((u >> 4) + u) & 0x0F0FU;
+    return (u * 0x0101U) >> 8;
+  }
+}
+
+#ifdef NO_BSF
+
+/// Software fall-back of lsb() and msb() for CPU lacking hardware support
+
+Square lsb(Bitboard b) {
+  assert(b);
+  return BSFTable[bsf_index(b)];
+}
+
+Square msb(Bitboard b) {
+
+  assert(b);
+  unsigned b32;
+  int result = 0;
+
+  if (b > 0xFFFFFFFF)
+  {
+      b >>= 32;
+      result = 32;
+  }
+
+  b32 = unsigned(b);
+
+  if (b32 > 0xFFFF)
+  {
+      b32 >>= 16;
+      result += 16;
+  }
+
+  if (b32 > 0xFF)
+  {
+      b32 >>= 8;
+      result += 8;
+  }
+
+  return Square(result + MSBTable[b32]);
+}
+
+#endif // ifdef NO_BSF
+
+
+/// Bitboards::pretty() returns an ASCII representation of a bitboard suitable
+/// to be printed to standard output. Useful for debugging.
+
+const std::string Bitboards::pretty(Bitboard b) {
+
+  std::string s = "+---+---+---+---+---+---+---+---+\n";
+
+  for (Rank r = RANK_8; r >= RANK_1; --r)
+  {
+      for (File f = FILE_A; f <= FILE_H; ++f)
+          s += b & make_square(f, r) ? "| X " : "|   ";
+
+      s += "|\n+---+---+---+---+---+---+---+---+\n";
+  }
+
+  return s;
+}
+
+
+/// Bitboards::init() initializes various bitboard tables. It is called at
+/// startup and relies on global objects to be already zero-initialized.
+
+void Bitboards::init() {
+
+  for (unsigned i = 0; i < (1 << 16); ++i)
+      PopCnt16[i] = (uint8_t) popcount16(i);
+
+  for (Square s = SQ_A1; s <= SQ_H8; ++s)
+  {
+      SquareBB[s] = 1ULL << s;
+      BSFTable[bsf_index(SquareBB[s])] = s;
+  }
+
+  for (Bitboard b = 2; b < 256; ++b)
+      MSBTable[b] = MSBTable[b - 1] + !more_than_one(b);
+
+  for (File f = FILE_A; f <= FILE_H; ++f)
+      FileBB[f] = f > FILE_A ? FileBB[f - 1] << 1 : FileABB;
+
+  for (Rank r = RANK_1; r <= RANK_8; ++r)
+      RankBB[r] = r > RANK_1 ? RankBB[r - 1] << 8 : Rank1BB;
+
+  for (File f = FILE_A; f <= FILE_H; ++f)
+      AdjacentFilesBB[f] = (f > FILE_A ? FileBB[f - 1] : 0) | (f < FILE_H ? FileBB[f + 1] : 0);
+
+  for (Rank r = RANK_1; r < RANK_8; ++r)
+      InFrontBB[WHITE][r] = ~(InFrontBB[BLACK][r + 1] = InFrontBB[BLACK][r] | RankBB[r]);
+
+  for (Color c = WHITE; c <= BLACK; ++c)
+      for (Square s = SQ_A1; s <= SQ_H8; ++s)
+      {
+          ForwardBB[c][s]      = InFrontBB[c][rank_of(s)] & FileBB[file_of(s)];
+          PawnAttackSpan[c][s] = InFrontBB[c][rank_of(s)] & AdjacentFilesBB[file_of(s)];
+          PassedPawnMask[c][s] = ForwardBB[c][s] | PawnAttackSpan[c][s];
+      }
+
+  for (Square s1 = SQ_A1; s1 <= SQ_H8; ++s1)
+      for (Square s2 = SQ_A1; s2 <= SQ_H8; ++s2)
+          if (s1 != s2)
+          {
+              SquareDistance[s1][s2] = std::max(distance<File>(s1, s2), distance<Rank>(s1, s2));
+              DistanceRingBB[s1][SquareDistance[s1][s2] - 1] |= s2;
+          }
+
+  int steps[][9] = { {}, { 7, 9 }, { 17, 15, 10, 6, -6, -10, -15, -17 },
+                     {}, {}, {}, { 9, 7, -7, -9, 8, 1, -1, -8 } };
+
+  for (Color c = WHITE; c <= BLACK; ++c)
+      for (PieceType pt = PAWN; pt <= KING; ++pt)
+          for (Square s = SQ_A1; s <= SQ_H8; ++s)
+              for (int i = 0; steps[pt][i]; ++i)
+              {
+                  Square to = s + Square(c == WHITE ? steps[pt][i] : -steps[pt][i]);
+
+                  if (is_ok(to) && distance(s, to) < 3)
+                      StepAttacksBB[make_piece(c, pt)][s] |= to;
+              }
+
+  Square RookDeltas[] = { NORTH,  EAST,  SOUTH,  WEST  };
+  Square BishopDeltas[] = { NORTH_EAST, SOUTH_EAST, SOUTH_WEST, NORTH_WEST };
+
+  init_magics(RookTable, RookAttacks, RookMagics, RookMasks, RookShifts, RookDeltas, magic_index<ROOK>);
+  init_magics(BishopTable, BishopAttacks, BishopMagics, BishopMasks, BishopShifts, BishopDeltas, magic_index<BISHOP>);
+
+  for (Square s1 = SQ_A1; s1 <= SQ_H8; ++s1)
+  {
+      PseudoAttacks[QUEEN][s1]  = PseudoAttacks[BISHOP][s1] = attacks_bb<BISHOP>(s1, 0);
+      PseudoAttacks[QUEEN][s1] |= PseudoAttacks[  ROOK][s1] = attacks_bb<  ROOK>(s1, 0);
+
+      for (Piece pc = W_BISHOP; pc <= W_ROOK; ++pc)
+          for (Square s2 = SQ_A1; s2 <= SQ_H8; ++s2)
+          {
+              if (!(PseudoAttacks[pc][s1] & s2))
+                  continue;
+
+              LineBB[s1][s2] = (attacks_bb(pc, s1, 0) & attacks_bb(pc, s2, 0)) | s1 | s2;
+              BetweenBB[s1][s2] = attacks_bb(pc, s1, SquareBB[s2]) & attacks_bb(pc, s2, SquareBB[s1]);
+          }
+  }
+}
+
+
+namespace {
+
+  Bitboard sliding_attack(Square deltas[], Square sq, Bitboard occupied) {
+
+    Bitboard attack = 0;
+
+    for (int i = 0; i < 4; ++i)
+        for (Square s = sq + deltas[i];
+             is_ok(s) && distance(s, s - deltas[i]) == 1;
+             s += deltas[i])
+        {
+            attack |= s;
+
+            if (occupied & s)
+                break;
+        }
+
+    return attack;
+  }
+
+
+  // init_magics() computes all rook and bishop attacks at startup. Magic
+  // bitboards are used to look up attacks of sliding pieces. As a reference see
+  // chessprogramming.wikispaces.com/Magic+Bitboards. In particular, here we
+  // use the so called "fancy" approach.
+
+  void init_magics(Bitboard table[], Bitboard* attacks[], Bitboard magics[],
+                   Bitboard masks[], unsigned shifts[], Square deltas[], Fn index) {
+
+    int seeds[][RANK_NB] = { { 8977, 44560, 54343, 38998,  5731, 95205, 104912, 17020 },
+                             {  728, 10316, 55013, 32803, 12281, 15100,  16645,   255 } };
+
+    Bitboard occupancy[4096], reference[4096], edges, b;
+    int age[4096] = {0}, current = 0, i, size;
+
+    // attacks[s] is a pointer to the beginning of the attacks table for square 's'
+    attacks[SQ_A1] = table;
+
+    for (Square s = SQ_A1; s <= SQ_H8; ++s)
+    {
+        // Board edges are not considered in the relevant occupancies
+        edges = ((Rank1BB | Rank8BB) & ~rank_bb(s)) | ((FileABB | FileHBB) & ~file_bb(s));
+
+        // Given a square 's', the mask is the bitboard of sliding attacks from
+        // 's' computed on an empty board. The index must be big enough to contain
+        // all the attacks for each possible subset of the mask and so is 2 power
+        // the number of 1s of the mask. Hence we deduce the size of the shift to
+        // apply to the 64 or 32 bits word to get the index.
+        masks[s]  = sliding_attack(deltas, s, 0) & ~edges;
+        shifts[s] = (Is64Bit ? 64 : 32) - popcount(masks[s]);
+
+        // Use Carry-Rippler trick to enumerate all subsets of masks[s] and
+        // store the corresponding sliding attack bitboard in reference[].
+        b = size = 0;
+        do {
+            occupancy[size] = b;
+            reference[size] = sliding_attack(deltas, s, b);
+
+            if (HasPext)
+                attacks[s][pext(b, masks[s])] = reference[size];
+
+            size++;
+            b = (b - masks[s]) & masks[s];
+        } while (b);
+
+        // Set the offset for the table of the next square. We have individual
+        // table sizes for each square with "Fancy Magic Bitboards".
+        if (s < SQ_H8)
+            attacks[s + 1] = attacks[s] + size;
+
+        if (HasPext)
+            continue;
+
+        PRNG rng(seeds[Is64Bit][rank_of(s)]);
+
+        // Find a magic for square 's' picking up an (almost) random number
+        // until we find the one that passes the verification test.
+        do {
+            do
+                magics[s] = rng.sparse_rand<Bitboard>();
+            while (popcount((magics[s] * masks[s]) >> 56) < 6);
+
+            // A good magic must map every possible occupancy to an index that
+            // looks up the correct sliding attack in the attacks[s] database.
+            // Note that we build up the database for square 's' as a side
+            // effect of verifying the magic.
+            for (++current, i = 0; i < size; ++i)
+            {
+                unsigned idx = index(s, occupancy[i]);
+
+                if (age[idx] < current)
+                {
+                    age[idx] = current;
+                    attacks[s][idx] = reference[i];
+                }
+                else if (attacks[s][idx] != reference[i])
+                    break;
+            }
+        } while (i < size);
+    }
+  }
+}
diff --git a/src/bitboard.h b/src/bitboard.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..715f6c4
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,338 @@
+/*
+  Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
+  Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
+  Copyright (C) 2008-2015 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2015-2016 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
+
+  Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
+  it under the terms of the GNU General Public License as published by
+  the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+  (at your option) any later version.
+
+  Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
+  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+  GNU General Public License for more details.
+
+  You should have received a copy of the GNU General Public License
+  along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+*/
+
+#ifndef BITBOARD_H_INCLUDED
+#define BITBOARD_H_INCLUDED
+
+#include <string>
+
+#include "types.h"
+
+namespace Bitbases {
+
+void init();
+bool probe(Square wksq, Square wpsq, Square bksq, Color us);
+
+}
+
+namespace Bitboards {
+
+void init();
+const std::string pretty(Bitboard b);
+
+}
+
+const Bitboard DarkSquares = 0xAA55AA55AA55AA55ULL;
+
+const Bitboard FileABB = 0x0101010101010101ULL;
+const Bitboard FileBBB = FileABB << 1;
+const Bitboard FileCBB = FileABB << 2;
+const Bitboard FileDBB = FileABB << 3;
+const Bitboard FileEBB = FileABB << 4;
+const Bitboard FileFBB = FileABB << 5;
+const Bitboard FileGBB = FileABB << 6;
+const Bitboard FileHBB = FileABB << 7;
+
+const Bitboard Rank1BB = 0xFF;
+const Bitboard Rank2BB = Rank1BB << (8 * 1);
+const Bitboard Rank3BB = Rank1BB << (8 * 2);
+const Bitboard Rank4BB = Rank1BB << (8 * 3);
+const Bitboard Rank5BB = Rank1BB << (8 * 4);
+const Bitboard Rank6BB = Rank1BB << (8 * 5);
+const Bitboard Rank7BB = Rank1BB << (8 * 6);
+const Bitboard Rank8BB = Rank1BB << (8 * 7);
+
+extern int SquareDistance[SQUARE_NB][SQUARE_NB];
+
+extern Bitboard SquareBB[SQUARE_NB];
+extern Bitboard FileBB[FILE_NB];
+extern Bitboard RankBB[RANK_NB];
+extern Bitboard AdjacentFilesBB[FILE_NB];
+extern Bitboard InFrontBB[COLOR_NB][RANK_NB];
+extern Bitboard StepAttacksBB[PIECE_NB][SQUARE_NB];
+extern Bitboard BetweenBB[SQUARE_NB][SQUARE_NB];
+extern Bitboard LineBB[SQUARE_NB][SQUARE_NB];
+extern Bitboard DistanceRingBB[SQUARE_NB][8];
+extern Bitboard ForwardBB[COLOR_NB][SQUARE_NB];
+extern Bitboard PassedPawnMask[COLOR_NB][SQUARE_NB];
+extern Bitboard PawnAttackSpan[COLOR_NB][SQUARE_NB];
+extern Bitboard PseudoAttacks[PIECE_TYPE_NB][SQUARE_NB];
+
+
+/// Overloads of bitwise operators between a Bitboard and a Square for testing
+/// whether a given bit is set in a bitboard, and for setting and clearing bits.
+
+inline Bitboard operator&(Bitboard b, Square s) {
+  return b & SquareBB[s];
+}
+
+inline Bitboard operator|(Bitboard b, Square s) {
+  return b | SquareBB[s];
+}
+
+inline Bitboard operator^(Bitboard b, Square s) {
+  return b ^ SquareBB[s];
+}
+
+inline Bitboard& operator|=(Bitboard& b, Square s) {
+  return b |= SquareBB[s];
+}
+
+inline Bitboard& operator^=(Bitboard& b, Square s) {
+  return b ^= SquareBB[s];
+}
+
+inline bool more_than_one(Bitboard b) {
+  return b & (b - 1);
+}
+
+
+/// rank_bb() and file_bb() return a bitboard representing all the squares on
+/// the given file or rank.
+
+inline Bitboard rank_bb(Rank r) {
+  return RankBB[r];
+}
+
+inline Bitboard rank_bb(Square s) {
+  return RankBB[rank_of(s)];
+}
+
+inline Bitboard file_bb(File f) {
+  return FileBB[f];
+}
+
+inline Bitboard file_bb(Square s) {
+  return FileBB[file_of(s)];
+}
+
+
+/// shift() moves a bitboard one step along direction D. Mainly for pawns
+
+template<Square D>
+inline Bitboard shift(Bitboard b) {
+  return  D == NORTH      ?  b             << 8 : D == SOUTH      ?  b             >> 8
+        : D == NORTH_EAST ? (b & ~FileHBB) << 9 : D == SOUTH_EAST ? (b & ~FileHBB) >> 7
+        : D == NORTH_WEST ? (b & ~FileABB) << 7 : D == SOUTH_WEST ? (b & ~FileABB) >> 9
+        : 0;
+}
+
+
+/// adjacent_files_bb() returns a bitboard representing all the squares on the
+/// adjacent files of the given one.
+
+inline Bitboard adjacent_files_bb(File f) {
+  return AdjacentFilesBB[f];
+}
+
+
+/// between_bb() returns a bitboard representing all the squares between the two
+/// given ones. For instance, between_bb(SQ_C4, SQ_F7) returns a bitboard with
+/// the bits for square d5 and e6 set. If s1 and s2 are not on the same rank, file
+/// or diagonal, 0 is returned.
+
+inline Bitboard between_bb(Square s1, Square s2) {
+  return BetweenBB[s1][s2];
+}
+
+
+/// in_front_bb() returns a bitboard representing all the squares on all the ranks
+/// in front of the given one, from the point of view of the given color. For
+/// instance, in_front_bb(BLACK, RANK_3) will return the squares on ranks 1 and 2.
+
+inline Bitboard in_front_bb(Color c, Rank r) {
+  return InFrontBB[c][r];
+}
+
+
+/// forward_bb() returns a bitboard representing all the squares along the line
+/// in front of the given one, from the point of view of the given color:
+///        ForwardBB[c][s] = in_front_bb(c, s) & file_bb(s)
+
+inline Bitboard forward_bb(Color c, Square s) {
+  return ForwardBB[c][s];
+}
+
+
+/// pawn_attack_span() returns a bitboard representing all the squares that can be
+/// attacked by a pawn of the given color when it moves along its file, starting
+/// from the given square:
+///       PawnAttackSpan[c][s] = in_front_bb(c, s) & adjacent_files_bb(s);
+
+inline Bitboard pawn_attack_span(Color c, Square s) {
+  return PawnAttackSpan[c][s];
+}
+
+
+/// passed_pawn_mask() returns a bitboard mask which can be used to test if a
+/// pawn of the given color and on the given square is a passed pawn:
+///       PassedPawnMask[c][s] = pawn_attack_span(c, s) | forward_bb(c, s)
+
+inline Bitboard passed_pawn_mask(Color c, Square s) {
+  return PassedPawnMask[c][s];
+}
+
+
+/// aligned() returns true if the squares s1, s2 and s3 are aligned either on a
+/// straight or on a diagonal line.
+
+inline bool aligned(Square s1, Square s2, Square s3) {
+  return LineBB[s1][s2] & s3;
+}
+
+
+/// distance() functions return the distance between x and y, defined as the
+/// number of steps for a king in x to reach y. Works with squares, ranks, files.
+
+template<typename T> inline int distance(T x, T y) { return x < y ? y - x : x - y; }
+template<> inline int distance<Square>(Square x, Square y) { return SquareDistance[x][y]; }
+
+template<typename T1, typename T2> inline int distance(T2 x, T2 y);
+template<> inline int distance<File>(Square x, Square y) { return distance(file_of(x), file_of(y)); }
+template<> inline int distance<Rank>(Square x, Square y) { return distance(rank_of(x), rank_of(y)); }
+
+
+/// attacks_bb() returns a bitboard representing all the squares attacked by a
+/// piece of type Pt (bishop or rook) placed on 's'. The helper magic_index()
+/// looks up the index using the 'magic bitboards' approach.
+template<PieceType Pt>
+inline unsigned magic_index(Square s, Bitboard occupied) {
+
+  extern Bitboard RookMasks[SQUARE_NB];
+  extern Bitboard RookMagics[SQUARE_NB];
+  extern unsigned RookShifts[SQUARE_NB];
+  extern Bitboard BishopMasks[SQUARE_NB];
+  extern Bitboard BishopMagics[SQUARE_NB];
+  extern unsigned BishopShifts[SQUARE_NB];
+
+  Bitboard* const Masks  = Pt == ROOK ? RookMasks  : BishopMasks;
+  Bitboard* const Magics = Pt == ROOK ? RookMagics : BishopMagics;
+  unsigned* const Shifts = Pt == ROOK ? RookShifts : BishopShifts;
+
+  if (HasPext)
+      return unsigned(pext(occupied, Masks[s]));
+
+  if (Is64Bit)
+      return unsigned(((occupied & Masks[s]) * Magics[s]) >> Shifts[s]);
+
+  unsigned lo = unsigned(occupied) & unsigned(Masks[s]);
+  unsigned hi = unsigned(occupied >> 32) & unsigned(Masks[s] >> 32);
+  return (lo * unsigned(Magics[s]) ^ hi * unsigned(Magics[s] >> 32)) >> Shifts[s];
+}
+
+template<PieceType Pt>
+inline Bitboard attacks_bb(Square s, Bitboard occupied) {
+
+  extern Bitboard* RookAttacks[SQUARE_NB];
+  extern Bitboard* BishopAttacks[SQUARE_NB];
+
+  return (Pt == ROOK ? RookAttacks : BishopAttacks)[s][magic_index<Pt>(s, occupied)];
+}
+
+inline Bitboard attacks_bb(Piece pc, Square s, Bitboard occupied) {
+
+  switch (type_of(pc))
+  {
+  case BISHOP: return attacks_bb<BISHOP>(s, occupied);
+  case ROOK  : return attacks_bb<ROOK>(s, occupied);
+  case QUEEN : return attacks_bb<BISHOP>(s, occupied) | attacks_bb<ROOK>(s, occupied);
+  default    : return StepAttacksBB[pc][s];
+  }
+}
+
+
+/// popcount() counts the number of non-zero bits in a bitboard
+
+inline int popcount(Bitboard b) {
+
+#ifndef USE_POPCNT
+
+  extern uint8_t PopCnt16[1 << 16];
+  union { Bitboard bb; uint16_t u[4]; } v = { b };
+  return PopCnt16[v.u[0]] + PopCnt16[v.u[1]] + PopCnt16[v.u[2]] + PopCnt16[v.u[3]];
+
+#elif defined(_MSC_VER) || defined(__INTEL_COMPILER)
+
+  return (int)_mm_popcnt_u64(b);
+
+#else // Assumed gcc or compatible compiler
+
+  return __builtin_popcountll(b);
+
+#endif
+}
+
+
+/// lsb() and msb() return the least/most significant bit in a non-zero bitboard
+
+#if defined(__GNUC__)
+
+inline Square lsb(Bitboard b) {
+  assert(b);
+  return Square(__builtin_ctzll(b));
+}
+
+inline Square msb(Bitboard b) {
+  assert(b);
+  return Square(63 - __builtin_clzll(b));
+}
+
+#elif defined(_WIN64) && defined(_MSC_VER)
+
+inline Square lsb(Bitboard b) {
+  assert(b);
+  unsigned long idx;
+  _BitScanForward64(&idx, b);
+  return (Square) idx;
+}
+
+inline Square msb(Bitboard b) {
+  assert(b);
+  unsigned long idx;
+  _BitScanReverse64(&idx, b);
+  return (Square) idx;
+}
+
+#else
+
+#define NO_BSF // Fallback on software implementation for other cases
+
+Square lsb(Bitboard b);
+Square msb(Bitboard b);
+
+#endif
+
+
+/// pop_lsb() finds and clears the least significant bit in a non-zero bitboard
+
+inline Square pop_lsb(Bitboard* b) {
+  const Square s = lsb(*b);
+  *b &= *b - 1;
+  return s;
+}
+
+
+/// frontmost_sq() and backmost_sq() return the square corresponding to the
+/// most/least advanced bit relative to the given color.
+
+inline Square frontmost_sq(Color c, Bitboard b) { return c == WHITE ? msb(b) : lsb(b); }
+inline Square  backmost_sq(Color c, Bitboard b) { return c == WHITE ? lsb(b) : msb(b); }
+
+#endif // #ifndef BITBOARD_H_INCLUDED
diff --git a/src/endgame.cpp b/src/endgame.cpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..cbca34b
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,845 @@
+/*
+  Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
+  Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
+  Copyright (C) 2008-2015 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2015-2016 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
+
+  Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
+  it under the terms of the GNU General Public License as published by
+  the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+  (at your option) any later version.
+
+  Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
+  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+  GNU General Public License for more details.
+
+  You should have received a copy of the GNU General Public License
+  along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+*/
+
+#include <algorithm>
+#include <cassert>
+
+#include "bitboard.h"
+#include "endgame.h"
+#include "movegen.h"
+
+using std::string;
+
+namespace {
+
+  // Table used to drive the king towards the edge of the board
+  // in KX vs K and KQ vs KR endgames.
+  const int PushToEdges[SQUARE_NB] = {
+    100, 90, 80, 70, 70, 80, 90, 100,
+     90, 70, 60, 50, 50, 60, 70,  90,
+     80, 60, 40, 30, 30, 40, 60,  80,
+     70, 50, 30, 20, 20, 30, 50,  70,
+     70, 50, 30, 20, 20, 30, 50,  70,
+     80, 60, 40, 30, 30, 40, 60,  80,
+     90, 70, 60, 50, 50, 60, 70,  90,
+    100, 90, 80, 70, 70, 80, 90, 100
+  };
+
+  // Table used to drive the king towards a corner square of the
+  // right color in KBN vs K endgames.
+  const int PushToCorners[SQUARE_NB] = {
+    200, 190, 180, 170, 160, 150, 140, 130,
+    190, 180, 170, 160, 150, 140, 130, 140,
+    180, 170, 155, 140, 140, 125, 140, 150,
+    170, 160, 140, 120, 110, 140, 150, 160,
+    160, 150, 140, 110, 120, 140, 160, 170,
+    150, 140, 125, 140, 140, 155, 170, 180,
+    140, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190,
+    130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200
+  };
+
+  // Tables used to drive a piece towards or away from another piece
+  const int PushClose[8] = { 0, 0, 100, 80, 60, 40, 20, 10 };
+  const int PushAway [8] = { 0, 5, 20, 40, 60, 80, 90, 100 };
+
+  // Pawn Rank based scaling factors used in KRPPKRP endgame
+  const int KRPPKRPScaleFactors[RANK_NB] = { 0, 9, 10, 14, 21, 44, 0, 0 };
+
+#ifndef NDEBUG
+  bool verify_material(const Position& pos, Color c, Value npm, int pawnsCnt) {
+    return pos.non_pawn_material(c) == npm && pos.count<PAWN>(c) == pawnsCnt;
+  }
+#endif
+
+  // Map the square as if strongSide is white and strongSide's only pawn
+  // is on the left half of the board.
+  Square normalize(const Position& pos, Color strongSide, Square sq) {
+
+    assert(pos.count<PAWN>(strongSide) == 1);
+
+    if (file_of(pos.square<PAWN>(strongSide)) >= FILE_E)
+        sq = Square(sq ^ 7); // Mirror SQ_H1 -> SQ_A1
+
+    if (strongSide == BLACK)
+        sq = ~sq;
+
+    return sq;
+  }
+
+  // Get the material key of Position out of the given endgame key code
+  // like "KBPKN". The trick here is to first forge an ad-hoc FEN string
+  // and then let a Position object do the work for us.
+  Key key(const string& code, Color c) {
+
+    assert(code.length() > 0 && code.length() < 8);
+    assert(code[0] == 'K');
+
+    string sides[] = { code.substr(code.find('K', 1)),      // Weak
+                       code.substr(0, code.find('K', 1)) }; // Strong
+
+    std::transform(sides[c].begin(), sides[c].end(), sides[c].begin(), tolower);
+
+    string fen =  sides[0] + char(8 - sides[0].length() + '0') + "/8/8/8/8/8/8/"
+                + sides[1] + char(8 - sides[1].length() + '0') + " w - - 0 10";
+
+    StateInfo st;
+    return Position().set(fen, false, &st, nullptr).material_key();
+  }
+
+} // namespace
+
+
+/// Endgames members definitions
+
+Endgames::Endgames() {
+
+  add<KPK>("KPK");
+  add<KNNK>("KNNK");
+  add<KBNK>("KBNK");
+  add<KRKP>("KRKP");
+  add<KRKB>("KRKB");
+  add<KRKN>("KRKN");
+  add<KQKP>("KQKP");
+  add<KQKR>("KQKR");
+
+  add<KNPK>("KNPK");
+  add<KNPKB>("KNPKB");
+  add<KRPKR>("KRPKR");
+  add<KRPKB>("KRPKB");
+  add<KBPKB>("KBPKB");
+  add<KBPKN>("KBPKN");
+  add<KBPPKB>("KBPPKB");
+  add<KRPPKRP>("KRPPKRP");
+}
+
+
+template<EndgameType E, typename T>
+void Endgames::add(const string& code) {
+  map<T>()[key(code, WHITE)] = std::unique_ptr<EndgameBase<T>>(new Endgame<E>(WHITE));
+  map<T>()[key(code, BLACK)] = std::unique_ptr<EndgameBase<T>>(new Endgame<E>(BLACK));
+}
+
+
+/// Mate with KX vs K. This function is used to evaluate positions with
+/// king and plenty of material vs a lone king. It simply gives the
+/// attacking side a bonus for driving the defending king towards the edge
+/// of the board, and for keeping the distance between the two kings small.
+template<>
+Value Endgame<KXK>::operator()(const Position& pos) const {
+
+  assert(verify_material(pos, weakSide, VALUE_ZERO, 0));
+  assert(!pos.checkers()); // Eval is never called when in check
+
+  // Stalemate detection with lone king
+  if (pos.side_to_move() == weakSide && !MoveList<LEGAL>(pos).size())
+      return VALUE_DRAW;
+
+  Square winnerKSq = pos.square<KING>(strongSide);
+  Square loserKSq = pos.square<KING>(weakSide);
+
+  Value result =  pos.non_pawn_material(strongSide)
+                + pos.count<PAWN>(strongSide) * PawnValueEg
+                + PushToEdges[loserKSq]
+                + PushClose[distance(winnerKSq, loserKSq)];
+
+  if (   pos.count<QUEEN>(strongSide)
+      || pos.count<ROOK>(strongSide)
+      ||(pos.count<BISHOP>(strongSide) && pos.count<KNIGHT>(strongSide))
+      ||(pos.count<BISHOP>(strongSide) > 1 && opposite_colors(pos.squares<BISHOP>(strongSide)[0],
+                                                              pos.squares<BISHOP>(strongSide)[1])))
+      result = std::min(result + VALUE_KNOWN_WIN, VALUE_MATE_IN_MAX_PLY - 1);
+
+  return strongSide == pos.side_to_move() ? result : -result;
+}
+
+
+/// Mate with KBN vs K. This is similar to KX vs K, but we have to drive the
+/// defending king towards a corner square of the right color.
+template<>
+Value Endgame<KBNK>::operator()(const Position& pos) const {
+
+  assert(verify_material(pos, strongSide, KnightValueMg + BishopValueMg, 0));
+  assert(verify_material(pos, weakSide, VALUE_ZERO, 0));
+
+  Square winnerKSq = pos.square<KING>(strongSide);
+  Square loserKSq = pos.square<KING>(weakSide);
+  Square bishopSq = pos.square<BISHOP>(strongSide);
+
+  // kbnk_mate_table() tries to drive toward corners A1 or H8. If we have a
+  // bishop that cannot reach the above squares, we flip the kings in order
+  // to drive the enemy toward corners A8 or H1.
+  if (opposite_colors(bishopSq, SQ_A1))
+  {
+      winnerKSq = ~winnerKSq;
+      loserKSq  = ~loserKSq;
+  }
+
+  Value result =  VALUE_KNOWN_WIN
+                + PushClose[distance(winnerKSq, loserKSq)]
+                + PushToCorners[loserKSq];
+
+  return strongSide == pos.side_to_move() ? result : -result;
+}
+
+
+/// KP vs K. This endgame is evaluated with the help of a bitbase.
+template<>
+Value Endgame<KPK>::operator()(const Position& pos) const {
+
+  assert(verify_material(pos, strongSide, VALUE_ZERO, 1));
+  assert(verify_material(pos, weakSide, VALUE_ZERO, 0));
+
+  // Assume strongSide is white and the pawn is on files A-D
+  Square wksq = normalize(pos, strongSide, pos.square<KING>(strongSide));
+  Square bksq = normalize(pos, strongSide, pos.square<KING>(weakSide));
+  Square psq  = normalize(pos, strongSide, pos.square<PAWN>(strongSide));
+
+  Color us = strongSide == pos.side_to_move() ? WHITE : BLACK;
+
+  if (!Bitbases::probe(wksq, psq, bksq, us))
+      return VALUE_DRAW;
+
+  Value result = VALUE_KNOWN_WIN + PawnValueEg + Value(rank_of(psq));
+
+  return strongSide == pos.side_to_move() ? result : -result;
+}
+
+
+/// KR vs KP. This is a somewhat tricky endgame to evaluate precisely without
+/// a bitbase. The function below returns drawish scores when the pawn is
+/// far advanced with support of the king, while the attacking king is far
+/// away.
+template<>
+Value Endgame<KRKP>::operator()(const Position& pos) const {
+
+  assert(verify_material(pos, strongSide, RookValueMg, 0));
+  assert(verify_material(pos, weakSide, VALUE_ZERO, 1));
+
+  Square wksq = relative_square(strongSide, pos.square<KING>(strongSide));
+  Square bksq = relative_square(strongSide, pos.square<KING>(weakSide));
+  Square rsq  = relative_square(strongSide, pos.square<ROOK>(strongSide));
+  Square psq  = relative_square(strongSide, pos.square<PAWN>(weakSide));
+
+  Square queeningSq = make_square(file_of(psq), RANK_1);
+  Value result;
+
+  // If the stronger side's king is in front of the pawn, it's a win
+  if (wksq < psq && file_of(wksq) == file_of(psq))
+      result = RookValueEg - distance(wksq, psq);
+
+  // If the weaker side's king is too far from the pawn and the rook,
+  // it's a win.
+  else if (   distance(bksq, psq) >= 3 + (pos.side_to_move() == weakSide)
+           && distance(bksq, rsq) >= 3)
+      result = RookValueEg - distance(wksq, psq);
+
+  // If the pawn is far advanced and supported by the defending king,
+  // the position is drawish
+  else if (   rank_of(bksq) <= RANK_3
+           && distance(bksq, psq) == 1
+           && rank_of(wksq) >= RANK_4
+           && distance(wksq, psq) > 2 + (pos.side_to_move() == strongSide))
+      result = Value(80) - 8 * distance(wksq, psq);
+
+  else
+      result =  Value(200) - 8 * (  distance(wksq, psq + SOUTH)
+                                  - distance(bksq, psq + SOUTH)
+                                  - distance(psq, queeningSq));
+
+  return strongSide == pos.side_to_move() ? result : -result;
+}
+
+
+/// KR vs KB. This is very simple, and always returns drawish scores.  The
+/// score is slightly bigger when the defending king is close to the edge.
+template<>
+Value Endgame<KRKB>::operator()(const Position& pos) const {
+
+  assert(verify_material(pos, strongSide, RookValueMg, 0));
+  assert(verify_material(pos, weakSide, BishopValueMg, 0));
+
+  Value result = Value(PushToEdges[pos.square<KING>(weakSide)]);
+  return strongSide == pos.side_to_move() ? result : -result;
+}
+
+
+/// KR vs KN. The attacking side has slightly better winning chances than
+/// in KR vs KB, particularly if the king and the knight are far apart.
+template<>
+Value Endgame<KRKN>::operator()(const Position& pos) const {
+
+  assert(verify_material(pos, strongSide, RookValueMg, 0));
+  assert(verify_material(pos, weakSide, KnightValueMg, 0));
+
+  Square bksq = pos.square<KING>(weakSide);
+  Square bnsq = pos.square<KNIGHT>(weakSide);
+  Value result = Value(PushToEdges[bksq] + PushAway[distance(bksq, bnsq)]);
+  return strongSide == pos.side_to_move() ? result : -result;
+}
+
+
+/// KQ vs KP. In general, this is a win for the stronger side, but there are a
+/// few important exceptions. A pawn on 7th rank and on the A,C,F or H files
+/// with a king positioned next to it can be a draw, so in that case, we only
+/// use the distance between the kings.
+template<>
+Value Endgame<KQKP>::operator()(const Position& pos) const {
+
+  assert(verify_material(pos, strongSide, QueenValueMg, 0));
+  assert(verify_material(pos, weakSide, VALUE_ZERO, 1));
+
+  Square winnerKSq = pos.square<KING>(strongSide);
+  Square loserKSq = pos.square<KING>(weakSide);
+  Square pawnSq = pos.square<PAWN>(weakSide);
+
+  Value result = Value(PushClose[distance(winnerKSq, loserKSq)]);
+
+  if (   relative_rank(weakSide, pawnSq) != RANK_7
+      || distance(loserKSq, pawnSq) != 1
+      || !((FileABB | FileCBB | FileFBB | FileHBB) & pawnSq))
+      result += QueenValueEg - PawnValueEg;
+
+  return strongSide == pos.side_to_move() ? result : -result;
+}
+
+
+/// KQ vs KR.  This is almost identical to KX vs K:  We give the attacking
+/// king a bonus for having the kings close together, and for forcing the
+/// defending king towards the edge. If we also take care to avoid null move for
+/// the defending side in the search, this is usually sufficient to win KQ vs KR.
+template<>
+Value Endgame<KQKR>::operator()(const Position& pos) const {
+
+  assert(verify_material(pos, strongSide, QueenValueMg, 0));
+  assert(verify_material(pos, weakSide, RookValueMg, 0));
+
+  Square winnerKSq = pos.square<KING>(strongSide);
+  Square loserKSq = pos.square<KING>(weakSide);
+
+  Value result =  QueenValueEg
+                - RookValueEg
+                + PushToEdges[loserKSq]
+                + PushClose[distance(winnerKSq, loserKSq)];
+
+  return strongSide == pos.side_to_move() ? result : -result;
+}
+
+
+/// Some cases of trivial draws
+template<> Value Endgame<KNNK>::operator()(const Position&) const { return VALUE_DRAW; }
+
+
+/// KB and one or more pawns vs K. It checks for draws with rook pawns and
+/// a bishop of the wrong color. If such a draw is detected, SCALE_FACTOR_DRAW
+/// is returned. If not, the return value is SCALE_FACTOR_NONE, i.e. no scaling
+/// will be used.
+template<>
+ScaleFactor Endgame<KBPsK>::operator()(const Position& pos) const {
+
+  assert(pos.non_pawn_material(strongSide) == BishopValueMg);
+  assert(pos.count<PAWN>(strongSide) >= 1);
+
+  // No assertions about the material of weakSide, because we want draws to
+  // be detected even when the weaker side has some pawns.
+
+  Bitboard pawns = pos.pieces(strongSide, PAWN);
+  File pawnsFile = file_of(lsb(pawns));
+
+  // All pawns are on a single rook file?
+  if (    (pawnsFile == FILE_A || pawnsFile == FILE_H)
+      && !(pawns & ~file_bb(pawnsFile)))
+  {
+      Square bishopSq = pos.square<BISHOP>(strongSide);
+      Square queeningSq = relative_square(strongSide, make_square(pawnsFile, RANK_8));
+      Square kingSq = pos.square<KING>(weakSide);
+
+      if (   opposite_colors(queeningSq, bishopSq)
+          && distance(queeningSq, kingSq) <= 1)
+          return SCALE_FACTOR_DRAW;
+  }
+
+  // If all the pawns are on the same B or G file, then it's potentially a draw
+  if (    (pawnsFile == FILE_B || pawnsFile == FILE_G)
+      && !(pos.pieces(PAWN) & ~file_bb(pawnsFile))
+      && pos.non_pawn_material(weakSide) == 0
+      && pos.count<PAWN>(weakSide) >= 1)
+  {
+      // Get weakSide pawn that is closest to the home rank
+      Square weakPawnSq = backmost_sq(weakSide, pos.pieces(weakSide, PAWN));
+
+      Square strongKingSq = pos.square<KING>(strongSide);
+      Square weakKingSq = pos.square<KING>(weakSide);
+      Square bishopSq = pos.square<BISHOP>(strongSide);
+
+      // There's potential for a draw if our pawn is blocked on the 7th rank,
+      // the bishop cannot attack it or they only have one pawn left
+      if (   relative_rank(strongSide, weakPawnSq) == RANK_7
+          && (pos.pieces(strongSide, PAWN) & (weakPawnSq + pawn_push(weakSide)))
+          && (opposite_colors(bishopSq, weakPawnSq) || pos.count<PAWN>(strongSide) == 1))
+      {
+          int strongKingDist = distance(weakPawnSq, strongKingSq);
+          int weakKingDist = distance(weakPawnSq, weakKingSq);
+
+          // It's a draw if the weak king is on its back two ranks, within 2
+          // squares of the blocking pawn and the strong king is not
+          // closer. (I think this rule only fails in practically
+          // unreachable positions such as 5k1K/6p1/6P1/8/8/3B4/8/8 w
+          // and positions where qsearch will immediately correct the
+          // problem such as 8/4k1p1/6P1/1K6/3B4/8/8/8 w)
+          if (   relative_rank(strongSide, weakKingSq) >= RANK_7
+              && weakKingDist <= 2
+              && weakKingDist <= strongKingDist)
+              return SCALE_FACTOR_DRAW;
+      }
+  }
+
+  return SCALE_FACTOR_NONE;
+}
+
+
+/// KQ vs KR and one or more pawns. It tests for fortress draws with a rook on
+/// the third rank defended by a pawn.
+template<>
+ScaleFactor Endgame<KQKRPs>::operator()(const Position& pos) const {
+
+  assert(verify_material(pos, strongSide, QueenValueMg, 0));
+  assert(pos.count<ROOK>(weakSide) == 1);
+  assert(pos.count<PAWN>(weakSide) >= 1);
+
+  Square kingSq = pos.square<KING>(weakSide);
+  Square rsq = pos.square<ROOK>(weakSide);
+
+  if (    relative_rank(weakSide, kingSq) <= RANK_2
+      &&  relative_rank(weakSide, pos.square<KING>(strongSide)) >= RANK_4
+      &&  relative_rank(weakSide, rsq) == RANK_3
+      && (  pos.pieces(weakSide, PAWN)
+          & pos.attacks_from<KING>(kingSq)
+          & pos.attacks_from<PAWN>(rsq, strongSide)))
+          return SCALE_FACTOR_DRAW;
+
+  return SCALE_FACTOR_NONE;
+}
+
+
+/// KRP vs KR. This function knows a handful of the most important classes of
+/// drawn positions, but is far from perfect. It would probably be a good idea
+/// to add more knowledge in the future.
+///
+/// It would also be nice to rewrite the actual code for this function,
+/// which is mostly copied from Glaurung 1.x, and isn't very pretty.
+template<>
+ScaleFactor Endgame<KRPKR>::operator()(const Position& pos) const {
+
+  assert(verify_material(pos, strongSide, RookValueMg, 1));
+  assert(verify_material(pos, weakSide,   RookValueMg, 0));
+
+  // Assume strongSide is white and the pawn is on files A-D
+  Square wksq = normalize(pos, strongSide, pos.square<KING>(strongSide));
+  Square bksq = normalize(pos, strongSide, pos.square<KING>(weakSide));
+  Square wrsq = normalize(pos, strongSide, pos.square<ROOK>(strongSide));
+  Square wpsq = normalize(pos, strongSide, pos.square<PAWN>(strongSide));
+  Square brsq = normalize(pos, strongSide, pos.square<ROOK>(weakSide));
+
+  File f = file_of(wpsq);
+  Rank r = rank_of(wpsq);
+  Square queeningSq = make_square(f, RANK_8);
+  int tempo = (pos.side_to_move() == strongSide);
+
+  // If the pawn is not too far advanced and the defending king defends the
+  // queening square, use the third-rank defence.
+  if (   r <= RANK_5
+      && distance(bksq, queeningSq) <= 1
+      && wksq <= SQ_H5
+      && (rank_of(brsq) == RANK_6 || (r <= RANK_3 && rank_of(wrsq) != RANK_6)))
+      return SCALE_FACTOR_DRAW;
+
+  // The defending side saves a draw by checking from behind in case the pawn
+  // has advanced to the 6th rank with the king behind.
+  if (   r == RANK_6
+      && distance(bksq, queeningSq) <= 1
+      && rank_of(wksq) + tempo <= RANK_6
+      && (rank_of(brsq) == RANK_1 || (!tempo && distance<File>(brsq, wpsq) >= 3)))
+      return SCALE_FACTOR_DRAW;
+
+  if (   r >= RANK_6
+      && bksq == queeningSq
+      && rank_of(brsq) == RANK_1
+      && (!tempo || distance(wksq, wpsq) >= 2))
+      return SCALE_FACTOR_DRAW;
+
+  // White pawn on a7 and rook on a8 is a draw if black's king is on g7 or h7
+  // and the black rook is behind the pawn.
+  if (   wpsq == SQ_A7
+      && wrsq == SQ_A8
+      && (bksq == SQ_H7 || bksq == SQ_G7)
+      && file_of(brsq) == FILE_A
+      && (rank_of(brsq) <= RANK_3 || file_of(wksq) >= FILE_D || rank_of(wksq) <= RANK_5))
+      return SCALE_FACTOR_DRAW;
+
+  // If the defending king blocks the pawn and the attacking king is too far
+  // away, it's a draw.
+  if (   r <= RANK_5
+      && bksq == wpsq + NORTH
+      && distance(wksq, wpsq) - tempo >= 2
+      && distance(wksq, brsq) - tempo >= 2)
+      return SCALE_FACTOR_DRAW;
+
+  // Pawn on the 7th rank supported by the rook from behind usually wins if the
+  // attacking king is closer to the queening square than the defending king,
+  // and the defending king cannot gain tempi by threatening the attacking rook.
+  if (   r == RANK_7
+      && f != FILE_A
+      && file_of(wrsq) == f
+      && wrsq != queeningSq
+      && (distance(wksq, queeningSq) < distance(bksq, queeningSq) - 2 + tempo)
+      && (distance(wksq, queeningSq) < distance(bksq, wrsq) + tempo))
+      return ScaleFactor(SCALE_FACTOR_MAX - 2 * distance(wksq, queeningSq));
+
+  // Similar to the above, but with the pawn further back
+  if (   f != FILE_A
+      && file_of(wrsq) == f
+      && wrsq < wpsq
+      && (distance(wksq, queeningSq) < distance(bksq, queeningSq) - 2 + tempo)
+      && (distance(wksq, wpsq + NORTH) < distance(bksq, wpsq + NORTH) - 2 + tempo)
+      && (  distance(bksq, wrsq) + tempo >= 3
+          || (    distance(wksq, queeningSq) < distance(bksq, wrsq) + tempo
+              && (distance(wksq, wpsq + NORTH) < distance(bksq, wrsq) + tempo))))
+      return ScaleFactor(  SCALE_FACTOR_MAX
+                         - 8 * distance(wpsq, queeningSq)
+                         - 2 * distance(wksq, queeningSq));
+
+  // If the pawn is not far advanced and the defending king is somewhere in
+  // the pawn's path, it's probably a draw.
+  if (r <= RANK_4 && bksq > wpsq)
+  {
+      if (file_of(bksq) == file_of(wpsq))
+          return ScaleFactor(10);
+      if (   distance<File>(bksq, wpsq) == 1
+          && distance(wksq, bksq) > 2)
+          return ScaleFactor(24 - 2 * distance(wksq, bksq));
+  }
+  return SCALE_FACTOR_NONE;
+}
+
+template<>
+ScaleFactor Endgame<KRPKB>::operator()(const Position& pos) const {
+
+  assert(verify_material(pos, strongSide, RookValueMg, 1));
+  assert(verify_material(pos, weakSide, BishopValueMg, 0));
+
+  // Test for a rook pawn
+  if (pos.pieces(PAWN) & (FileABB | FileHBB))
+  {
+      Square ksq = pos.square<KING>(weakSide);
+      Square bsq = pos.square<BISHOP>(weakSide);
+      Square psq = pos.square<PAWN>(strongSide);
+      Rank rk = relative_rank(strongSide, psq);
+      Square push = pawn_push(strongSide);
+
+      // If the pawn is on the 5th rank and the pawn (currently) is on
+      // the same color square as the bishop then there is a chance of
+      // a fortress. Depending on the king position give a moderate
+      // reduction or a stronger one if the defending king is near the
+      // corner but not trapped there.
+      if (rk == RANK_5 && !opposite_colors(bsq, psq))
+      {
+          int d = distance(psq + 3 * push, ksq);
+
+          if (d <= 2 && !(d == 0 && ksq == pos.square<KING>(strongSide) + 2 * push))
+              return ScaleFactor(24);
+          else
+              return ScaleFactor(48);
+      }
+
+      // When the pawn has moved to the 6th rank we can be fairly sure
+      // it's drawn if the bishop attacks the square in front of the
+      // pawn from a reasonable distance and the defending king is near
+      // the corner
+      if (   rk == RANK_6
+          && distance(psq + 2 * push, ksq) <= 1
+          && (PseudoAttacks[BISHOP][bsq] & (psq + push))
+          && distance<File>(bsq, psq) >= 2)
+          return ScaleFactor(8);
+  }
+
+  return SCALE_FACTOR_NONE;
+}
+
+/// KRPP vs KRP. There is just a single rule: if the stronger side has no passed
+/// pawns and the defending king is actively placed, the position is drawish.
+template<>
+ScaleFactor Endgame<KRPPKRP>::operator()(const Position& pos) const {
+
+  assert(verify_material(pos, strongSide, RookValueMg, 2));
+  assert(verify_material(pos, weakSide,   RookValueMg, 1));
+
+  Square wpsq1 = pos.squares<PAWN>(strongSide)[0];
+  Square wpsq2 = pos.squares<PAWN>(strongSide)[1];
+  Square bksq = pos.square<KING>(weakSide);
+
+  // Does the stronger side have a passed pawn?
+  if (pos.pawn_passed(strongSide, wpsq1) || pos.pawn_passed(strongSide, wpsq2))
+      return SCALE_FACTOR_NONE;
+
+  Rank r = std::max(relative_rank(strongSide, wpsq1), relative_rank(strongSide, wpsq2));
+
+  if (   distance<File>(bksq, wpsq1) <= 1
+      && distance<File>(bksq, wpsq2) <= 1
+      && relative_rank(strongSide, bksq) > r)
+  {
+      assert(r > RANK_1 && r < RANK_7);
+      return ScaleFactor(KRPPKRPScaleFactors[r]);
+  }
+  return SCALE_FACTOR_NONE;
+}
+
+
+/// K and two or more pawns vs K. There is just a single rule here: If all pawns
+/// are on the same rook file and are blocked by the defending king, it's a draw.
+template<>
+ScaleFactor Endgame<KPsK>::operator()(const Position& pos) const {
+
+  assert(pos.non_pawn_material(strongSide) == VALUE_ZERO);
+  assert(pos.count<PAWN>(strongSide) >= 2);
+  assert(verify_material(pos, weakSide, VALUE_ZERO, 0));
+
+  Square ksq = pos.square<KING>(weakSide);
+  Bitboard pawns = pos.pieces(strongSide, PAWN);
+
+  // If all pawns are ahead of the king, on a single rook file and
+  // the king is within one file of the pawns, it's a draw.
+  if (   !(pawns & ~in_front_bb(weakSide, rank_of(ksq)))
+      && !((pawns & ~FileABB) && (pawns & ~FileHBB))
+      &&  distance<File>(ksq, lsb(pawns)) <= 1)
+      return SCALE_FACTOR_DRAW;
+
+  return SCALE_FACTOR_NONE;
+}
+
+
+/// KBP vs KB. There are two rules: if the defending king is somewhere along the
+/// path of the pawn, and the square of the king is not of the same color as the
+/// stronger side's bishop, it's a draw. If the two bishops have opposite color,
+/// it's almost always a draw.
+template<>
+ScaleFactor Endgame<KBPKB>::operator()(const Position& pos) const {
+
+  assert(verify_material(pos, strongSide, BishopValueMg, 1));
+  assert(verify_material(pos, weakSide,   BishopValueMg, 0));
+
+  Square pawnSq = pos.square<PAWN>(strongSide);
+  Square strongBishopSq = pos.square<BISHOP>(strongSide);
+  Square weakBishopSq = pos.square<BISHOP>(weakSide);
+  Square weakKingSq = pos.square<KING>(weakSide);
+
+  // Case 1: Defending king blocks the pawn, and cannot be driven away
+  if (   file_of(weakKingSq) == file_of(pawnSq)
+      && relative_rank(strongSide, pawnSq) < relative_rank(strongSide, weakKingSq)
+      && (   opposite_colors(weakKingSq, strongBishopSq)
+          || relative_rank(strongSide, weakKingSq) <= RANK_6))
+      return SCALE_FACTOR_DRAW;
+
+  // Case 2: Opposite colored bishops
+  if (opposite_colors(strongBishopSq, weakBishopSq))
+  {
+      // We assume that the position is drawn in the following three situations:
+      //
+      //   a. The pawn is on rank 5 or further back.
+      //   b. The defending king is somewhere in the pawn's path.
+      //   c. The defending bishop attacks some square along the pawn's path,
+      //      and is at least three squares away from the pawn.
+      //
+      // These rules are probably not perfect, but in practice they work
+      // reasonably well.
+
+      if (relative_rank(strongSide, pawnSq) <= RANK_5)
+          return SCALE_FACTOR_DRAW;
+      else
+      {
+          Bitboard path = forward_bb(strongSide, pawnSq);
+
+          if (path & pos.pieces(weakSide, KING))
+              return SCALE_FACTOR_DRAW;
+
+          if (  (pos.attacks_from<BISHOP>(weakBishopSq) & path)
+              && distance(weakBishopSq, pawnSq) >= 3)
+              return SCALE_FACTOR_DRAW;
+      }
+  }
+  return SCALE_FACTOR_NONE;
+}
+
+
+/// KBPP vs KB. It detects a few basic draws with opposite-colored bishops
+template<>
+ScaleFactor Endgame<KBPPKB>::operator()(const Position& pos) const {
+
+  assert(verify_material(pos, strongSide, BishopValueMg, 2));
+  assert(verify_material(pos, weakSide,   BishopValueMg, 0));
+
+  Square wbsq = pos.square<BISHOP>(strongSide);
+  Square bbsq = pos.square<BISHOP>(weakSide);
+
+  if (!opposite_colors(wbsq, bbsq))
+      return SCALE_FACTOR_NONE;
+
+  Square ksq = pos.square<KING>(weakSide);
+  Square psq1 = pos.squares<PAWN>(strongSide)[0];
+  Square psq2 = pos.squares<PAWN>(strongSide)[1];
+  Rank r1 = rank_of(psq1);
+  Rank r2 = rank_of(psq2);
+  Square blockSq1, blockSq2;
+
+  if (relative_rank(strongSide, psq1) > relative_rank(strongSide, psq2))
+  {
+      blockSq1 = psq1 + pawn_push(strongSide);
+      blockSq2 = make_square(file_of(psq2), rank_of(psq1));
+  }
+  else
+  {
+      blockSq1 = psq2 + pawn_push(strongSide);
+      blockSq2 = make_square(file_of(psq1), rank_of(psq2));
+  }
+
+  switch (distance<File>(psq1, psq2))
+  {
+  case 0:
+    // Both pawns are on the same file. It's an easy draw if the defender firmly
+    // controls some square in the frontmost pawn's path.
+    if (   file_of(ksq) == file_of(blockSq1)
+        && relative_rank(strongSide, ksq) >= relative_rank(strongSide, blockSq1)
+        && opposite_colors(ksq, wbsq))
+        return SCALE_FACTOR_DRAW;
+    else
+        return SCALE_FACTOR_NONE;
+
+  case 1:
+    // Pawns on adjacent files. It's a draw if the defender firmly controls the
+    // square in front of the frontmost pawn's path, and the square diagonally
+    // behind this square on the file of the other pawn.
+    if (   ksq == blockSq1
+        && opposite_colors(ksq, wbsq)
+        && (   bbsq == blockSq2
+            || (pos.attacks_from<BISHOP>(blockSq2) & pos.pieces(weakSide, BISHOP))
+            || distance(r1, r2) >= 2))
+        return SCALE_FACTOR_DRAW;
+
+    else if (   ksq == blockSq2
+             && opposite_colors(ksq, wbsq)
+             && (   bbsq == blockSq1
+                 || (pos.attacks_from<BISHOP>(blockSq1) & pos.pieces(weakSide, BISHOP))))
+        return SCALE_FACTOR_DRAW;
+    else
+        return SCALE_FACTOR_NONE;
+
+  default:
+    // The pawns are not on the same file or adjacent files. No scaling.
+    return SCALE_FACTOR_NONE;
+  }
+}
+
+
+/// KBP vs KN. There is a single rule: If the defending king is somewhere along
+/// the path of the pawn, and the square of the king is not of the same color as
+/// the stronger side's bishop, it's a draw.
+template<>
+ScaleFactor Endgame<KBPKN>::operator()(const Position& pos) const {
+
+  assert(verify_material(pos, strongSide, BishopValueMg, 1));
+  assert(verify_material(pos, weakSide, KnightValueMg, 0));
+
+  Square pawnSq = pos.square<PAWN>(strongSide);
+  Square strongBishopSq = pos.square<BISHOP>(strongSide);
+  Square weakKingSq = pos.square<KING>(weakSide);
+
+  if (   file_of(weakKingSq) == file_of(pawnSq)
+      && relative_rank(strongSide, pawnSq) < relative_rank(strongSide, weakKingSq)
+      && (   opposite_colors(weakKingSq, strongBishopSq)
+          || relative_rank(strongSide, weakKingSq) <= RANK_6))
+      return SCALE_FACTOR_DRAW;
+
+  return SCALE_FACTOR_NONE;
+}
+
+
+/// KNP vs K. There is a single rule: if the pawn is a rook pawn on the 7th rank
+/// and the defending king prevents the pawn from advancing, the position is drawn.
+template<>
+ScaleFactor Endgame<KNPK>::operator()(const Position& pos) const {
+
+  assert(verify_material(pos, strongSide, KnightValueMg, 1));
+  assert(verify_material(pos, weakSide, VALUE_ZERO, 0));
+
+  // Assume strongSide is white and the pawn is on files A-D
+  Square pawnSq     = normalize(pos, strongSide, pos.square<PAWN>(strongSide));
+  Square weakKingSq = normalize(pos, strongSide, pos.square<KING>(weakSide));
+
+  if (pawnSq == SQ_A7 && distance(SQ_A8, weakKingSq) <= 1)
+      return SCALE_FACTOR_DRAW;
+
+  return SCALE_FACTOR_NONE;
+}
+
+
+/// KNP vs KB. If knight can block bishop from taking pawn, it's a win.
+/// Otherwise the position is drawn.
+template<>
+ScaleFactor Endgame<KNPKB>::operator()(const Position& pos) const {
+
+  Square pawnSq = pos.square<PAWN>(strongSide);
+  Square bishopSq = pos.square<BISHOP>(weakSide);
+  Square weakKingSq = pos.square<KING>(weakSide);
+
+  // King needs to get close to promoting pawn to prevent knight from blocking.
+  // Rules for this are very tricky, so just approximate.
+  if (forward_bb(strongSide, pawnSq) & pos.attacks_from<BISHOP>(bishopSq))
+      return ScaleFactor(distance(weakKingSq, pawnSq));
+
+  return SCALE_FACTOR_NONE;
+}
+
+
+/// KP vs KP. This is done by removing the weakest side's pawn and probing the
+/// KP vs K bitbase: If the weakest side has a draw without the pawn, it probably
+/// has at least a draw with the pawn as well. The exception is when the stronger
+/// side's pawn is far advanced and not on a rook file; in this case it is often
+/// possible to win (e.g. 8/4k3/3p4/3P4/6K1/8/8/8 w - - 0 1).
+template<>
+ScaleFactor Endgame<KPKP>::operator()(const Position& pos) const {
+
+  assert(verify_material(pos, strongSide, VALUE_ZERO, 1));
+  assert(verify_material(pos, weakSide,   VALUE_ZERO, 1));
+
+  // Assume strongSide is white and the pawn is on files A-D
+  Square wksq = normalize(pos, strongSide, pos.square<KING>(strongSide));
+  Square bksq = normalize(pos, strongSide, pos.square<KING>(weakSide));
+  Square psq  = normalize(pos, strongSide, pos.square<PAWN>(strongSide));
+
+  Color us = strongSide == pos.side_to_move() ? WHITE : BLACK;
+
+  // If the pawn has advanced to the fifth rank or further, and is not a
+  // rook pawn, it's too dangerous to assume that it's at least a draw.
+  if (rank_of(psq) >= RANK_5 && file_of(psq) != FILE_A)
+      return SCALE_FACTOR_NONE;
+
+  // Probe the KPK bitbase with the weakest side's pawn removed. If it's a draw,
+  // it's probably at least a draw even with the pawn.
+  return Bitbases::probe(wksq, psq, bksq, us) ? SCALE_FACTOR_NONE : SCALE_FACTOR_DRAW;
+}
diff --git a/src/endgame.h b/src/endgame.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..5f6b4bb
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,125 @@
+/*
+  Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
+  Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
+  Copyright (C) 2008-2015 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2015-2016 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
+
+  Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
+  it under the terms of the GNU General Public License as published by
+  the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+  (at your option) any later version.
+
+  Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
+  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+  GNU General Public License for more details.
+
+  You should have received a copy of the GNU General Public License
+  along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+*/
+
+#ifndef ENDGAME_H_INCLUDED
+#define ENDGAME_H_INCLUDED
+
+#include <map>
+#include <memory>
+#include <string>
+#include <type_traits>
+#include <utility>
+
+#include "position.h"
+#include "types.h"
+
+
+/// EndgameType lists all supported endgames
+
+enum EndgameType {
+
+  // Evaluation functions
+
+  KNNK,  // KNN vs K
+  KXK,   // Generic "mate lone king" eval
+  KBNK,  // KBN vs K
+  KPK,   // KP vs K
+  KRKP,  // KR vs KP
+  KRKB,  // KR vs KB
+  KRKN,  // KR vs KN
+  KQKP,  // KQ vs KP
+  KQKR,  // KQ vs KR
+
+
+  // Scaling functions
+  SCALING_FUNCTIONS,
+
+  KBPsK,   // KB and pawns vs K
+  KQKRPs,  // KQ vs KR and pawns
+  KRPKR,   // KRP vs KR
+  KRPKB,   // KRP vs KB
+  KRPPKRP, // KRPP vs KRP
+  KPsK,    // K and pawns vs K
+  KBPKB,   // KBP vs KB
+  KBPPKB,  // KBPP vs KB
+  KBPKN,   // KBP vs KN
+  KNPK,    // KNP vs K
+  KNPKB,   // KNP vs KB
+  KPKP     // KP vs KP
+};
+
+
+/// Endgame functions can be of two types depending on whether they return a
+/// Value or a ScaleFactor.
+template<EndgameType E> using
+eg_type = typename std::conditional<(E < SCALING_FUNCTIONS), Value, ScaleFactor>::type;
+
+
+/// Base and derived templates for endgame evaluation and scaling functions
+
+template<typename T>
+struct EndgameBase {
+
+  virtual ~EndgameBase() = default;
+  virtual Color strong_side() const = 0;
+  virtual T operator()(const Position&) const = 0;
+};
+
+
+template<EndgameType E, typename T = eg_type<E>>
+struct Endgame : public EndgameBase<T> {
+
+  explicit Endgame(Color c) : strongSide(c), weakSide(~c) {}
+  Color strong_side() const { return strongSide; }
+  T operator()(const Position&) const;
+
+private:
+  Color strongSide, weakSide;
+};
+
+
+/// The Endgames class stores the pointers to endgame evaluation and scaling
+/// base objects in two std::map. We use polymorphism to invoke the actual
+/// endgame function by calling its virtual operator().
+
+class Endgames {
+
+  template<typename T> using Map = std::map<Key, std::unique_ptr<EndgameBase<T>>>;
+
+  template<EndgameType E, typename T = eg_type<E>>
+  void add(const std::string& code);
+
+  template<typename T>
+  Map<T>& map() {
+    return std::get<std::is_same<T, ScaleFactor>::value>(maps);
+  }
+
+  std::pair<Map<Value>, Map<ScaleFactor>> maps;
+
+public:
+  Endgames();
+
+  template<typename T>
+  EndgameBase<T>* probe(Key key) {
+    return map<T>().count(key) ? map<T>()[key].get() : nullptr;
+  }
+};
+
+#endif // #ifndef ENDGAME_H_INCLUDED
diff --git a/src/evaluate.cpp b/src/evaluate.cpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..434ebd6
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,927 @@
+/*
+  Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
+  Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
+  Copyright (C) 2008-2015 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2015-2016 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
+
+  Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
+  it under the terms of the GNU General Public License as published by
+  the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+  (at your option) any later version.
+
+  Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
+  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+  GNU General Public License for more details.
+
+  You should have received a copy of the GNU General Public License
+  along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+*/
+
+#include <algorithm>
+#include <cassert>
+#include <cstring>   // For std::memset
+#include <iomanip>
+#include <sstream>
+
+#include "bitboard.h"
+#include "evaluate.h"
+#include "material.h"
+#include "pawns.h"
+
+namespace {
+
+  namespace Trace {
+
+    enum Term { // The first 8 entries are for PieceType
+      MATERIAL = 8, IMBALANCE, MOBILITY, THREAT, PASSED, SPACE, TOTAL, TERM_NB
+    };
+
+    double scores[TERM_NB][COLOR_NB][PHASE_NB];
+
+    double to_cp(Value v) { return double(v) / PawnValueEg; }
+
+    void add(int idx, Color c, Score s) {
+      scores[idx][c][MG] = to_cp(mg_value(s));
+      scores[idx][c][EG] = to_cp(eg_value(s));
+    }
+
+    void add(int idx, Score w, Score b = SCORE_ZERO) {
+      add(idx, WHITE, w); add(idx, BLACK, b);
+    }
+
+    std::ostream& operator<<(std::ostream& os, Term t) {
+
+      if (t == MATERIAL || t == IMBALANCE || t == Term(PAWN) || t == TOTAL)
+          os << "  ---   --- |   ---   --- | ";
+      else
+          os << std::setw(5) << scores[t][WHITE][MG] << " "
+             << std::setw(5) << scores[t][WHITE][EG] << " | "
+             << std::setw(5) << scores[t][BLACK][MG] << " "
+             << std::setw(5) << scores[t][BLACK][EG] << " | ";
+
+      os << std::setw(5) << scores[t][WHITE][MG] - scores[t][BLACK][MG] << " "
+         << std::setw(5) << scores[t][WHITE][EG] - scores[t][BLACK][EG] << " \n";
+
+      return os;
+    }
+  }
+
+  using namespace Trace;
+
+  // Struct EvalInfo contains various information computed and collected
+  // by the evaluation functions.
+  struct EvalInfo {
+
+    // attackedBy[color][piece type] is a bitboard representing all squares
+    // attacked by a given color and piece type (can be also ALL_PIECES).
+    Bitboard attackedBy[COLOR_NB][PIECE_TYPE_NB];
+
+    // attackedBy2[color] are the squares attacked by 2 pieces of a given color,
+    // possibly via x-ray or by one pawn and one piece. Diagonal x-ray through
+    // pawn or squares attacked by 2 pawns are not explicitly added.
+    Bitboard attackedBy2[COLOR_NB];
+
+    // kingRing[color] is the zone around the king which is considered
+    // by the king safety evaluation. This consists of the squares directly
+    // adjacent to the king, and the three (or two, for a king on an edge file)
+    // squares two ranks in front of the king. For instance, if black's king
+    // is on g8, kingRing[BLACK] is a bitboard containing the squares f8, h8,
+    // f7, g7, h7, f6, g6 and h6.
+    Bitboard kingRing[COLOR_NB];
+
+    // kingAttackersCount[color] is the number of pieces of the given color
+    // which attack a square in the kingRing of the enemy king.
+    int kingAttackersCount[COLOR_NB];
+
+    // kingAttackersWeight[color] is the sum of the "weights" of the pieces of the
+    // given color which attack a square in the kingRing of the enemy king. The
+    // weights of the individual piece types are given by the elements in the
+    // KingAttackWeights array.
+    int kingAttackersWeight[COLOR_NB];
+
+    // kingAdjacentZoneAttacksCount[color] is the number of attacks by the given
+    // color to squares directly adjacent to the enemy king. Pieces which attack
+    // more than one square are counted multiple times. For instance, if there is
+    // a white knight on g5 and black's king is on g8, this white knight adds 2
+    // to kingAdjacentZoneAttacksCount[WHITE].
+    int kingAdjacentZoneAttacksCount[COLOR_NB];
+
+    Bitboard pinnedPieces[COLOR_NB];
+    Material::Entry* me;
+    Pawns::Entry* pi;
+  };
+
+  #define V(v) Value(v)
+  #define S(mg, eg) make_score(mg, eg)
+
+  // MobilityBonus[PieceType][attacked] contains bonuses for middle and end
+  // game, indexed by piece type and number of attacked squares in the MobilityArea.
+  const Score MobilityBonus[][32] = {
+    {}, {},
+    { S(-75,-76), S(-56,-54), S( -9,-26), S( -2,-10), S(  6,  5), S( 15, 11), // Knights
+      S( 22, 26), S( 30, 28), S( 36, 29) },
+    { S(-48,-58), S(-21,-19), S( 16, -2), S( 26, 12), S( 37, 22), S( 51, 42), // Bishops
+      S( 54, 54), S( 63, 58), S( 65, 63), S( 71, 70), S( 79, 74), S( 81, 86),
+      S( 92, 90), S( 97, 94) },
+    { S(-56,-78), S(-25,-18), S(-11, 26), S( -5, 55), S( -4, 70), S( -1, 81), // Rooks
+      S(  8,109), S( 14,120), S( 21,128), S( 23,143), S( 31,154), S( 32,160),
+      S( 43,165), S( 49,168), S( 59,169) },
+    { S(-40,-35), S(-25,-12), S(  2,  7), S(  4, 19), S( 14, 37), S( 24, 55), // Queens
+      S( 25, 62), S( 40, 76), S( 43, 79), S( 47, 87), S( 54, 94), S( 56,102),
+      S( 60,111), S( 70,116), S( 72,118), S( 73,122), S( 75,128), S( 77,130),
+      S( 85,133), S( 94,136), S( 99,140), S(108,157), S(112,158), S(113,161),
+      S(118,174), S(119,177), S(123,191), S(128,199) }
+  };
+
+  // Outpost[knight/bishop][supported by pawn] contains bonuses for knights and
+  // bishops outposts, bigger if outpost piece is supported by a pawn.
+  const Score Outpost[][2] = {
+    { S(43,11), S(65,20) }, // Knights
+    { S(20, 3), S(29, 8) }  // Bishops
+  };
+
+  // ReachableOutpost[knight/bishop][supported by pawn] contains bonuses for
+  // knights and bishops which can reach an outpost square in one move, bigger
+  // if outpost square is supported by a pawn.
+  const Score ReachableOutpost[][2] = {
+    { S(21, 5), S(35, 8) }, // Knights
+    { S( 8, 0), S(14, 4) }  // Bishops
+  };
+
+  // RookOnFile[semiopen/open] contains bonuses for each rook when there is no
+  // friendly pawn on the rook file.
+  const Score RookOnFile[2] = { S(20, 7), S(45, 20) };
+
+  // ThreatBySafePawn[PieceType] contains bonuses according to which piece
+  // type is attacked by a pawn which is protected or is not attacked.
+  const Score ThreatBySafePawn[PIECE_TYPE_NB] = {
+    S(0, 0), S(0, 0), S(176, 139), S(131, 127), S(217, 218), S(203, 215)
+  };
+
+  // Threat[by minor/by rook][attacked PieceType] contains
+  // bonuses according to which piece type attacks which one.
+  // Attacks on lesser pieces which are pawn-defended are not considered.
+  const Score Threat[][PIECE_TYPE_NB] = {
+    { S(0, 0), S(0, 33), S(45, 43), S(46, 47), S(72,107), S(48,118) }, // by Minor
+    { S(0, 0), S(0, 25), S(40, 62), S(40, 59), S( 0, 34), S(35, 48) }  // by Rook
+  };
+
+  // ThreatByKing[on one/on many] contains bonuses for King attacks on
+  // pawns or pieces which are not pawn-defended.
+  const Score ThreatByKing[2] = { S(3, 62), S(9, 138) };
+
+  // Passed[mg/eg][Rank] contains midgame and endgame bonuses for passed pawns.
+  // We don't use a Score because we process the two components independently.
+  const Value Passed[][RANK_NB] = {
+    { V(5), V( 5), V(31), V(73), V(166), V(252) },
+    { V(7), V(14), V(38), V(73), V(166), V(252) }
+  };
+
+  // PassedFile[File] contains a bonus according to the file of a passed pawn
+  const Score PassedFile[FILE_NB] = {
+    S(  9, 10), S( 2, 10), S( 1, -8), S(-20,-12),
+    S(-20,-12), S( 1, -8), S( 2, 10), S( 9, 10)
+  };
+
+  // Assorted bonuses and penalties used by evaluation
+  const Score MinorBehindPawn     = S(16,  0);
+  const Score BishopPawns         = S( 8, 12);
+  const Score RookOnPawn          = S( 8, 24);
+  const Score TrappedRook         = S(92,  0);
+  const Score CloseEnemies        = S( 7,  0);
+  const Score SafeCheck           = S(20, 20);
+  const Score OtherCheck          = S(10, 10);
+  const Score ThreatByHangingPawn = S(71, 61);
+  const Score LooseEnemies        = S( 0, 25);
+  const Score WeakQueen           = S(35,  0);
+  const Score Hanging             = S(48, 27);
+  const Score ThreatByPawnPush    = S(38, 22);
+  const Score Unstoppable         = S( 0, 20);
+  const Score PawnlessFlank       = S(20, 80);
+  const Score HinderPassedPawn    = S( 7,  0);
+
+  // Penalty for a bishop on a1/h1 (a8/h8 for black) which is trapped by
+  // a friendly pawn on b2/g2 (b7/g7 for black). This can obviously only
+  // happen in Chess960 games.
+  const Score TrappedBishopA1H1 = S(50, 50);
+
+  #undef S
+  #undef V
+
+  // KingAttackWeights[PieceType] contains king attack weights by piece type
+  const int KingAttackWeights[PIECE_TYPE_NB] = { 0, 0, 78, 56, 45, 11 };
+
+  // Penalties for enemy's safe checks
+  const int QueenContactCheck = 997;
+  const int QueenCheck        = 695;
+  const int RookCheck         = 638;
+  const int BishopCheck       = 538;
+  const int KnightCheck       = 874;
+
+
+  // eval_init() initializes king and attack bitboards for a given color
+  // adding pawn attacks. To be done at the beginning of the evaluation.
+
+  template<Color Us>
+  void eval_init(const Position& pos, EvalInfo& ei) {
+
+    const Color  Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
+    const Square Down = (Us == WHITE ? SOUTH : NORTH);
+
+    ei.pinnedPieces[Us] = pos.pinned_pieces(Us);
+    Bitboard b = ei.attackedBy[Them][KING];
+    ei.attackedBy[Them][ALL_PIECES] |= b;
+    ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES] |= ei.attackedBy[Us][PAWN] = ei.pi->pawn_attacks(Us);
+    ei.attackedBy2[Us] = ei.attackedBy[Us][PAWN] & ei.attackedBy[Us][KING];
+
+    // Init king safety tables only if we are going to use them
+    if (pos.non_pawn_material(Us) >= QueenValueMg)
+    {
+        ei.kingRing[Them] = b | shift<Down>(b);
+        b &= ei.attackedBy[Us][PAWN];
+        ei.kingAttackersCount[Us] = popcount(b);
+        ei.kingAdjacentZoneAttacksCount[Us] = ei.kingAttackersWeight[Us] = 0;
+    }
+    else
+        ei.kingRing[Them] = ei.kingAttackersCount[Us] = 0;
+  }
+
+
+  // evaluate_pieces() assigns bonuses and penalties to the pieces of a given
+  // color and type.
+
+  template<bool DoTrace, Color Us = WHITE, PieceType Pt = KNIGHT>
+  Score evaluate_pieces(const Position& pos, EvalInfo& ei, Score* mobility,
+                        const Bitboard* mobilityArea) {
+    Bitboard b, bb;
+    Square s;
+    Score score = SCORE_ZERO;
+
+    const PieceType NextPt = (Us == WHITE ? Pt : PieceType(Pt + 1));
+    const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
+    const Bitboard OutpostRanks = (Us == WHITE ? Rank4BB | Rank5BB | Rank6BB
+                                               : Rank5BB | Rank4BB | Rank3BB);
+    const Square* pl = pos.squares<Pt>(Us);
+
+    ei.attackedBy[Us][Pt] = 0;
+
+    while ((s = *pl++) != SQ_NONE)
+    {
+        // Find attacked squares, including x-ray attacks for bishops and rooks
+        b = Pt == BISHOP ? attacks_bb<BISHOP>(s, pos.pieces() ^ pos.pieces(Us, QUEEN))
+          : Pt ==   ROOK ? attacks_bb<  ROOK>(s, pos.pieces() ^ pos.pieces(Us, ROOK, QUEEN))
+                         : pos.attacks_from<Pt>(s);
+
+        if (ei.pinnedPieces[Us] & s)
+            b &= LineBB[pos.square<KING>(Us)][s];
+
+        ei.attackedBy2[Us] |= ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES] & b;
+        ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES] |= ei.attackedBy[Us][Pt] |= b;
+
+        if (b & ei.kingRing[Them])
+        {
+            ei.kingAttackersCount[Us]++;
+            ei.kingAttackersWeight[Us] += KingAttackWeights[Pt];
+            ei.kingAdjacentZoneAttacksCount[Us] += popcount(b & ei.attackedBy[Them][KING]);
+        }
+
+        if (Pt == QUEEN)
+            b &= ~(  ei.attackedBy[Them][KNIGHT]
+                   | ei.attackedBy[Them][BISHOP]
+                   | ei.attackedBy[Them][ROOK]);
+
+        int mob = popcount(b & mobilityArea[Us]);
+
+        mobility[Us] += MobilityBonus[Pt][mob];
+
+        if (Pt == BISHOP || Pt == KNIGHT)
+        {
+            // Bonus for outpost squares
+            bb = OutpostRanks & ~ei.pi->pawn_attacks_span(Them);
+            if (bb & s)
+                score += Outpost[Pt == BISHOP][!!(ei.attackedBy[Us][PAWN] & s)];
+            else
+            {
+                bb &= b & ~pos.pieces(Us);
+                if (bb)
+                   score += ReachableOutpost[Pt == BISHOP][!!(ei.attackedBy[Us][PAWN] & bb)];
+            }
+
+            // Bonus when behind a pawn
+            if (    relative_rank(Us, s) < RANK_5
+                && (pos.pieces(PAWN) & (s + pawn_push(Us))))
+                score += MinorBehindPawn;
+
+            // Penalty for pawns on the same color square as the bishop
+            if (Pt == BISHOP)
+                score -= BishopPawns * ei.pi->pawns_on_same_color_squares(Us, s);
+
+            // An important Chess960 pattern: A cornered bishop blocked by a friendly
+            // pawn diagonally in front of it is a very serious problem, especially
+            // when that pawn is also blocked.
+            if (   Pt == BISHOP
+                && pos.is_chess960()
+                && (s == relative_square(Us, SQ_A1) || s == relative_square(Us, SQ_H1)))
+            {
+                Square d = pawn_push(Us) + (file_of(s) == FILE_A ? EAST : WEST);
+                if (pos.piece_on(s + d) == make_piece(Us, PAWN))
+                    score -= !pos.empty(s + d + pawn_push(Us))                ? TrappedBishopA1H1 * 4
+                            : pos.piece_on(s + d + d) == make_piece(Us, PAWN) ? TrappedBishopA1H1 * 2
+                                                                              : TrappedBishopA1H1;
+            }
+        }
+
+        if (Pt == ROOK)
+        {
+            // Bonus for aligning with enemy pawns on the same rank/file
+            if (relative_rank(Us, s) >= RANK_5)
+                score += RookOnPawn * popcount(pos.pieces(Them, PAWN) & PseudoAttacks[ROOK][s]);
+
+            // Bonus when on an open or semi-open file
+            if (ei.pi->semiopen_file(Us, file_of(s)))
+                score += RookOnFile[!!ei.pi->semiopen_file(Them, file_of(s))];
+
+            // Penalize when trapped by the king, even more if the king cannot castle
+            else if (mob <= 3)
+            {
+                Square ksq = pos.square<KING>(Us);
+
+                if (   ((file_of(ksq) < FILE_E) == (file_of(s) < file_of(ksq)))
+                    && (rank_of(ksq) == rank_of(s) || relative_rank(Us, ksq) == RANK_1)
+                    && !ei.pi->semiopen_side(Us, file_of(ksq), file_of(s) < file_of(ksq)))
+                    score -= (TrappedRook - make_score(mob * 22, 0)) * (1 + !pos.can_castle(Us));
+            }
+        }
+
+        if (Pt == QUEEN)
+        {
+            // Penalty if any relative pin or discovered attack against the queen
+            Bitboard pinners;
+            if (pos.slider_blockers(pos.pieces(Them, ROOK, BISHOP), s, pinners))
+                score -= WeakQueen;
+        }
+    }
+
+    if (DoTrace)
+        Trace::add(Pt, Us, score);
+
+    // Recursively call evaluate_pieces() of next piece type until KING is excluded
+    return score - evaluate_pieces<DoTrace, Them, NextPt>(pos, ei, mobility, mobilityArea);
+  }
+
+  template<>
+  Score evaluate_pieces<false, WHITE, KING>(const Position&, EvalInfo&, Score*, const Bitboard*) { return SCORE_ZERO; }
+  template<>
+  Score evaluate_pieces< true, WHITE, KING>(const Position&, EvalInfo&, Score*, const Bitboard*) { return SCORE_ZERO; }
+
+
+  // evaluate_king() assigns bonuses and penalties to a king of a given color
+
+  const Bitboard WhiteCamp = Rank1BB | Rank2BB | Rank3BB | Rank4BB | Rank5BB;
+  const Bitboard BlackCamp = Rank8BB | Rank7BB | Rank6BB | Rank5BB | Rank4BB;
+  const Bitboard QueenSide   = FileABB | FileBBB | FileCBB | FileDBB;
+  const Bitboard CenterFiles = FileCBB | FileDBB | FileEBB | FileFBB;
+  const Bitboard KingSide    = FileEBB | FileFBB | FileGBB | FileHBB;
+
+  const Bitboard KingFlank[COLOR_NB][FILE_NB] = {
+    { QueenSide   & WhiteCamp, QueenSide & WhiteCamp, QueenSide & WhiteCamp, CenterFiles & WhiteCamp,
+      CenterFiles & WhiteCamp, KingSide  & WhiteCamp, KingSide  & WhiteCamp, KingSide    & WhiteCamp },
+    { QueenSide   & BlackCamp, QueenSide & BlackCamp, QueenSide & BlackCamp, CenterFiles & BlackCamp,
+      CenterFiles & BlackCamp, KingSide  & BlackCamp, KingSide  & BlackCamp, KingSide    & BlackCamp },
+  };
+
+  template<Color Us, bool DoTrace>
+  Score evaluate_king(const Position& pos, const EvalInfo& ei) {
+
+    const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
+    const Square  Up = (Us == WHITE ? NORTH : SOUTH);
+
+    Bitboard undefended, b, b1, b2, safe, other;
+    int kingDanger;
+    const Square ksq = pos.square<KING>(Us);
+
+    // King shelter and enemy pawns storm
+    Score score = ei.pi->king_safety<Us>(pos, ksq);
+
+    // Main king safety evaluation
+    if (ei.kingAttackersCount[Them])
+    {
+        // Find the attacked squares which are defended only by the king...
+        undefended =   ei.attackedBy[Them][ALL_PIECES]
+                    &  ei.attackedBy[Us][KING]
+                    & ~ei.attackedBy2[Us];
+
+        // ... and those which are not defended at all in the larger king ring
+        b =  ei.attackedBy[Them][ALL_PIECES] & ~ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES]
+           & ei.kingRing[Us] & ~pos.pieces(Them);
+
+        // Initialize the 'kingDanger' variable, which will be transformed
+        // later into a king danger score. The initial value is based on the
+        // number and types of the enemy's attacking pieces, the number of
+        // attacked and undefended squares around our king and the quality of
+        // the pawn shelter (current 'score' value).
+        kingDanger =  std::min(807, ei.kingAttackersCount[Them] * ei.kingAttackersWeight[Them])
+                    + 101 * ei.kingAdjacentZoneAttacksCount[Them]
+                    + 235 * popcount(undefended)
+                    + 134 * (popcount(b) + !!ei.pinnedPieces[Us])
+                    - 717 * !pos.count<QUEEN>(Them)
+                    -   7 * mg_value(score) / 5 - 5;
+
+        // Analyse the enemy's safe queen contact checks. Firstly, find the
+        // undefended squares around the king reachable by the enemy queen...
+        b = undefended & ei.attackedBy[Them][QUEEN] & ~pos.pieces(Them);
+
+        // ...and keep squares supported by another enemy piece
+        kingDanger += QueenContactCheck * popcount(b & ei.attackedBy2[Them]);
+
+        // Analyse the safe enemy's checks which are possible on next move...
+        safe  = ~(ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES] | pos.pieces(Them));
+
+        // ... and some other potential checks, only requiring the square to be
+        // safe from pawn-attacks, and not being occupied by a blocked pawn.
+        other = ~(   ei.attackedBy[Us][PAWN]
+                  | (pos.pieces(Them, PAWN) & shift<Up>(pos.pieces(PAWN))));
+
+        b1 = pos.attacks_from<ROOK  >(ksq);
+        b2 = pos.attacks_from<BISHOP>(ksq);
+
+        // Enemy queen safe checks
+        if ((b1 | b2) & ei.attackedBy[Them][QUEEN] & safe)
+            kingDanger += QueenCheck, score -= SafeCheck;
+
+        // For other pieces, also consider the square safe if attacked twice,
+        // and only defended by a queen.
+        safe |=  ei.attackedBy2[Them]
+               & ~(ei.attackedBy2[Us] | pos.pieces(Them))
+               & ei.attackedBy[Us][QUEEN];
+
+        // Enemy rooks safe and other checks
+        if (b1 & ei.attackedBy[Them][ROOK] & safe)
+            kingDanger += RookCheck, score -= SafeCheck;
+
+        else if (b1 & ei.attackedBy[Them][ROOK] & other)
+            score -= OtherCheck;
+
+        // Enemy bishops safe and other checks
+        if (b2 & ei.attackedBy[Them][BISHOP] & safe)
+            kingDanger += BishopCheck, score -= SafeCheck;
+
+        else if (b2 & ei.attackedBy[Them][BISHOP] & other)
+            score -= OtherCheck;
+
+        // Enemy knights safe and other checks
+        b = pos.attacks_from<KNIGHT>(ksq) & ei.attackedBy[Them][KNIGHT];
+        if (b & safe)
+            kingDanger += KnightCheck, score -= SafeCheck;
+
+        else if (b & other)
+            score -= OtherCheck;
+
+        // Compute the king danger score and subtract it from the evaluation
+        if (kingDanger > 0)
+            score -= make_score(std::min(kingDanger * kingDanger / 4096,  2 * int(BishopValueMg)), 0);
+    }
+
+    // King tropism: firstly, find squares that opponent attacks in our king flank
+    File kf = file_of(ksq);
+    b = ei.attackedBy[Them][ALL_PIECES] & KingFlank[Us][kf];
+
+    assert(((Us == WHITE ? b << 4 : b >> 4) & b) == 0);
+    assert(popcount(Us == WHITE ? b << 4 : b >> 4) == popcount(b));
+
+    // Secondly, add the squares which are attacked twice in that flank and
+    // which are not defended by our pawns.
+    b =  (Us == WHITE ? b << 4 : b >> 4)
+       | (b & ei.attackedBy2[Them] & ~ei.attackedBy[Us][PAWN]);
+
+    score -= CloseEnemies * popcount(b);
+
+    // Penalty when our king is on a pawnless flank
+    if (!(pos.pieces(PAWN) & (KingFlank[WHITE][kf] | KingFlank[BLACK][kf])))
+        score -= PawnlessFlank;
+
+    if (DoTrace)
+        Trace::add(KING, Us, score);
+
+    return score;
+  }
+
+
+  // evaluate_threats() assigns bonuses according to the types of the attacking
+  // and the attacked pieces.
+
+  template<Color Us, bool DoTrace>
+  Score evaluate_threats(const Position& pos, const EvalInfo& ei) {
+
+    const Color Them        = (Us == WHITE ? BLACK      : WHITE);
+    const Square Up         = (Us == WHITE ? NORTH      : SOUTH);
+    const Square Left       = (Us == WHITE ? NORTH_WEST : SOUTH_EAST);
+    const Square Right      = (Us == WHITE ? NORTH_EAST : SOUTH_WEST);
+    const Bitboard TRank2BB = (Us == WHITE ? Rank2BB    : Rank7BB);
+    const Bitboard TRank7BB = (Us == WHITE ? Rank7BB    : Rank2BB);
+
+    enum { Minor, Rook };
+
+    Bitboard b, weak, defended, safeThreats;
+    Score score = SCORE_ZERO;
+
+    // Small bonus if the opponent has loose pawns or pieces
+    if (   (pos.pieces(Them) ^ pos.pieces(Them, QUEEN, KING))
+        & ~(ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES] | ei.attackedBy[Them][ALL_PIECES]))
+        score += LooseEnemies;
+
+    // Non-pawn enemies attacked by a pawn
+    weak = (pos.pieces(Them) ^ pos.pieces(Them, PAWN)) & ei.attackedBy[Us][PAWN];
+
+    if (weak)
+    {
+        b = pos.pieces(Us, PAWN) & ( ~ei.attackedBy[Them][ALL_PIECES]
+                                    | ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES]);
+
+        safeThreats = (shift<Right>(b) | shift<Left>(b)) & weak;
+
+        if (weak ^ safeThreats)
+            score += ThreatByHangingPawn;
+
+        while (safeThreats)
+            score += ThreatBySafePawn[type_of(pos.piece_on(pop_lsb(&safeThreats)))];
+    }
+
+    // Non-pawn enemies defended by a pawn
+    defended = (pos.pieces(Them) ^ pos.pieces(Them, PAWN)) & ei.attackedBy[Them][PAWN];
+
+    // Enemies not defended by a pawn and under our attack
+    weak =   pos.pieces(Them)
+          & ~ei.attackedBy[Them][PAWN]
+          &  ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES];
+
+    // Add a bonus according to the kind of attacking pieces
+    if (defended | weak)
+    {
+        b = (defended | weak) & (ei.attackedBy[Us][KNIGHT] | ei.attackedBy[Us][BISHOP]);
+        while (b)
+            score += Threat[Minor][type_of(pos.piece_on(pop_lsb(&b)))];
+
+        b = (pos.pieces(Them, QUEEN) | weak) & ei.attackedBy[Us][ROOK];
+        while (b)
+            score += Threat[Rook ][type_of(pos.piece_on(pop_lsb(&b)))];
+
+        score += Hanging * popcount(weak & ~ei.attackedBy[Them][ALL_PIECES]);
+
+        b = weak & ei.attackedBy[Us][KING];
+        if (b)
+            score += ThreatByKing[more_than_one(b)];
+    }
+
+    // Bonus if some pawns can safely push and attack an enemy piece
+    b = pos.pieces(Us, PAWN) & ~TRank7BB;
+    b = shift<Up>(b | (shift<Up>(b & TRank2BB) & ~pos.pieces()));
+
+    b &=  ~pos.pieces()
+        & ~ei.attackedBy[Them][PAWN]
+        & (ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES] | ~ei.attackedBy[Them][ALL_PIECES]);
+
+    b =  (shift<Left>(b) | shift<Right>(b))
+       &  pos.pieces(Them)
+       & ~ei.attackedBy[Us][PAWN];
+
+    score += ThreatByPawnPush * popcount(b);
+
+    if (DoTrace)
+        Trace::add(THREAT, Us, score);
+
+    return score;
+  }
+
+
+  // evaluate_passed_pawns() evaluates the passed pawns of the given color
+
+  template<Color Us, bool DoTrace>
+  Score evaluate_passed_pawns(const Position& pos, const EvalInfo& ei) {
+
+    const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
+
+    Bitboard b, bb, squaresToQueen, defendedSquares, unsafeSquares;
+    Score score = SCORE_ZERO;
+
+    b = ei.pi->passed_pawns(Us);
+
+    while (b)
+    {
+        Square s = pop_lsb(&b);
+
+        assert(pos.pawn_passed(Us, s));
+        assert(!(pos.pieces(PAWN) & forward_bb(Us, s)));
+
+        bb = forward_bb(Us, s) & (ei.attackedBy[Them][ALL_PIECES] | pos.pieces(Them));
+        score -= HinderPassedPawn * popcount(bb);
+
+        int r = relative_rank(Us, s) - RANK_2;
+        int rr = r * (r - 1);
+
+        Value mbonus = Passed[MG][r], ebonus = Passed[EG][r];
+
+        if (rr)
+        {
+            Square blockSq = s + pawn_push(Us);
+
+            // Adjust bonus based on the king's proximity
+            ebonus +=  distance(pos.square<KING>(Them), blockSq) * 5 * rr
+                     - distance(pos.square<KING>(Us  ), blockSq) * 2 * rr;
+
+            // If blockSq is not the queening square then consider also a second push
+            if (relative_rank(Us, blockSq) != RANK_8)
+                ebonus -= distance(pos.square<KING>(Us), blockSq + pawn_push(Us)) * rr;
+
+            // If the pawn is free to advance, then increase the bonus
+            if (pos.empty(blockSq))
+            {
+                // If there is a rook or queen attacking/defending the pawn from behind,
+                // consider all the squaresToQueen. Otherwise consider only the squares
+                // in the pawn's path attacked or occupied by the enemy.
+                defendedSquares = unsafeSquares = squaresToQueen = forward_bb(Us, s);
+
+                bb = forward_bb(Them, s) & pos.pieces(ROOK, QUEEN) & pos.attacks_from<ROOK>(s);
+
+                if (!(pos.pieces(Us) & bb))
+                    defendedSquares &= ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES];
+
+                if (!(pos.pieces(Them) & bb))
+                    unsafeSquares &= ei.attackedBy[Them][ALL_PIECES] | pos.pieces(Them);
+
+                // If there aren't any enemy attacks, assign a big bonus. Otherwise
+                // assign a smaller bonus if the block square isn't attacked.
+                int k = !unsafeSquares ? 18 : !(unsafeSquares & blockSq) ? 8 : 0;
+
+                // If the path to the queen is fully defended, assign a big bonus.
+                // Otherwise assign a smaller bonus if the block square is defended.
+                if (defendedSquares == squaresToQueen)
+                    k += 6;
+
+                else if (defendedSquares & blockSq)
+                    k += 4;
+
+                mbonus += k * rr, ebonus += k * rr;
+            }
+            else if (pos.pieces(Us) & blockSq)
+                mbonus += rr + r * 2, ebonus += rr + r * 2;
+        } // rr != 0
+
+        score += make_score(mbonus, ebonus) + PassedFile[file_of(s)];
+    }
+
+    if (DoTrace)
+        Trace::add(PASSED, Us, score);
+
+    // Add the scores to the middlegame and endgame eval
+    return score;
+  }
+
+
+  // evaluate_space() computes the space evaluation for a given side. The
+  // space evaluation is a simple bonus based on the number of safe squares
+  // available for minor pieces on the central four files on ranks 2--4. Safe
+  // squares one, two or three squares behind a friendly pawn are counted
+  // twice. Finally, the space bonus is multiplied by a weight. The aim is to
+  // improve play on game opening.
+  template<Color Us>
+  Score evaluate_space(const Position& pos, const EvalInfo& ei) {
+
+    const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
+    const Bitboard SpaceMask =
+      Us == WHITE ? (FileCBB | FileDBB | FileEBB | FileFBB) & (Rank2BB | Rank3BB | Rank4BB)
+                  : (FileCBB | FileDBB | FileEBB | FileFBB) & (Rank7BB | Rank6BB | Rank5BB);
+
+    // Find the safe squares for our pieces inside the area defined by
+    // SpaceMask. A square is unsafe if it is attacked by an enemy
+    // pawn, or if it is undefended and attacked by an enemy piece.
+    Bitboard safe =   SpaceMask
+                   & ~pos.pieces(Us, PAWN)
+                   & ~ei.attackedBy[Them][PAWN]
+                   & (ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES] | ~ei.attackedBy[Them][ALL_PIECES]);
+
+    // Find all squares which are at most three squares behind some friendly pawn
+    Bitboard behind = pos.pieces(Us, PAWN);
+    behind |= (Us == WHITE ? behind >>  8 : behind <<  8);
+    behind |= (Us == WHITE ? behind >> 16 : behind << 16);
+
+    // Since SpaceMask[Us] is fully on our half of the board...
+    assert(unsigned(safe >> (Us == WHITE ? 32 : 0)) == 0);
+
+    // ...count safe + (behind & safe) with a single popcount
+    int bonus = popcount((Us == WHITE ? safe << 32 : safe >> 32) | (behind & safe));
+    bonus = std::min(16, bonus);
+    int weight = pos.count<ALL_PIECES>(Us) - 2 * ei.pi->open_files();
+
+    return make_score(bonus * weight * weight / 18, 0);
+  }
+
+
+  // evaluate_initiative() computes the initiative correction value for the
+  // position, i.e., second order bonus/malus based on the known attacking/defending
+  // status of the players.
+  Score evaluate_initiative(const Position& pos, int asymmetry, Value eg) {
+
+    int kingDistance =  distance<File>(pos.square<KING>(WHITE), pos.square<KING>(BLACK))
+                      - distance<Rank>(pos.square<KING>(WHITE), pos.square<KING>(BLACK));
+    int pawns = pos.count<PAWN>(WHITE) + pos.count<PAWN>(BLACK);
+
+    // Compute the initiative bonus for the attacking side
+    int initiative = 8 * (asymmetry + kingDistance - 15) + 12 * pawns;
+
+    // Now apply the bonus: note that we find the attacking side by extracting
+    // the sign of the endgame value, and that we carefully cap the bonus so
+    // that the endgame score will never be divided by more than two.
+    int value = ((eg > 0) - (eg < 0)) * std::max(initiative, -abs(eg / 2));
+
+    return make_score(0, value);
+  }
+
+
+  // evaluate_scale_factor() computes the scale factor for the winning side
+  ScaleFactor evaluate_scale_factor(const Position& pos, const EvalInfo& ei, Value eg) {
+
+    Color strongSide = eg > VALUE_DRAW ? WHITE : BLACK;
+    ScaleFactor sf = ei.me->scale_factor(pos, strongSide);
+
+    // If we don't already have an unusual scale factor, check for certain
+    // types of endgames, and use a lower scale for those.
+    if (    ei.me->game_phase() < PHASE_MIDGAME
+        && (sf == SCALE_FACTOR_NORMAL || sf == SCALE_FACTOR_ONEPAWN))
+    {
+        if (pos.opposite_bishops())
+        {
+            // Endgame with opposite-colored bishops and no other pieces (ignoring pawns)
+            // is almost a draw, in case of KBP vs KB, it is even more a draw.
+            if (   pos.non_pawn_material(WHITE) == BishopValueMg
+                && pos.non_pawn_material(BLACK) == BishopValueMg)
+                sf = more_than_one(pos.pieces(PAWN)) ? ScaleFactor(31) : ScaleFactor(9);
+
+            // Endgame with opposite-colored bishops, but also other pieces. Still
+            // a bit drawish, but not as drawish as with only the two bishops.
+            else
+                sf = ScaleFactor(46);
+        }
+        // Endings where weaker side can place his king in front of the opponent's
+        // pawns are drawish.
+        else if (    abs(eg) <= BishopValueEg
+                 &&  pos.count<PAWN>(strongSide) <= 2
+                 && !pos.pawn_passed(~strongSide, pos.square<KING>(~strongSide)))
+            sf = ScaleFactor(37 + 7 * pos.count<PAWN>(strongSide));
+    }
+
+    return sf;
+  }
+
+} // namespace
+
+
+/// evaluate() is the main evaluation function. It returns a static evaluation
+/// of the position from the point of view of the side to move.
+
+template<bool DoTrace>
+Value Eval::evaluate(const Position& pos) {
+
+  assert(!pos.checkers());
+
+  Score mobility[COLOR_NB] = { SCORE_ZERO, SCORE_ZERO };
+  EvalInfo ei;
+
+  // Probe the material hash table
+  ei.me = Material::probe(pos);
+
+  // If we have a specialized evaluation function for the current material
+  // configuration, call it and return.
+  if (ei.me->specialized_eval_exists())
+      return ei.me->evaluate(pos);
+
+  // Initialize score by reading the incrementally updated scores included in
+  // the position object (material + piece square tables) and the material
+  // imbalance. Score is computed internally from the white point of view.
+  Score score = pos.psq_score() + ei.me->imbalance();
+
+  // Probe the pawn hash table
+  ei.pi = Pawns::probe(pos);
+  score += ei.pi->pawns_score();
+
+  // Initialize attack and king safety bitboards
+  ei.attackedBy[WHITE][ALL_PIECES] = ei.attackedBy[BLACK][ALL_PIECES] = 0;
+  ei.attackedBy[WHITE][KING] = pos.attacks_from<KING>(pos.square<KING>(WHITE));
+  ei.attackedBy[BLACK][KING] = pos.attacks_from<KING>(pos.square<KING>(BLACK));
+  eval_init<WHITE>(pos, ei);
+  eval_init<BLACK>(pos, ei);
+
+  // Pawns blocked or on ranks 2 and 3 will be excluded from the mobility area
+  Bitboard blockedPawns[] = {
+    pos.pieces(WHITE, PAWN) & (shift<SOUTH>(pos.pieces()) | Rank2BB | Rank3BB),
+    pos.pieces(BLACK, PAWN) & (shift<NORTH>(pos.pieces()) | Rank7BB | Rank6BB)
+  };
+
+  // Do not include in mobility area squares protected by enemy pawns, or occupied
+  // by our blocked pawns or king.
+  Bitboard mobilityArea[] = {
+    ~(ei.attackedBy[BLACK][PAWN] | blockedPawns[WHITE] | pos.square<KING>(WHITE)),
+    ~(ei.attackedBy[WHITE][PAWN] | blockedPawns[BLACK] | pos.square<KING>(BLACK))
+  };
+
+  // Evaluate all pieces but king and pawns
+  score += evaluate_pieces<DoTrace>(pos, ei, mobility, mobilityArea);
+  score += mobility[WHITE] - mobility[BLACK];
+
+  // Evaluate kings after all other pieces because we need full attack
+  // information when computing the king safety evaluation.
+  score +=  evaluate_king<WHITE, DoTrace>(pos, ei)
+          - evaluate_king<BLACK, DoTrace>(pos, ei);
+
+  // Evaluate tactical threats, we need full attack information including king
+  score +=  evaluate_threats<WHITE, DoTrace>(pos, ei)
+          - evaluate_threats<BLACK, DoTrace>(pos, ei);
+
+  // Evaluate passed pawns, we need full attack information including king
+  score +=  evaluate_passed_pawns<WHITE, DoTrace>(pos, ei)
+          - evaluate_passed_pawns<BLACK, DoTrace>(pos, ei);
+
+  // If both sides have only pawns, score for potential unstoppable pawns
+  if (!pos.non_pawn_material(WHITE) && !pos.non_pawn_material(BLACK))
+  {
+      Bitboard b;
+      if ((b = ei.pi->passed_pawns(WHITE)) != 0)
+          score += Unstoppable * int(relative_rank(WHITE, frontmost_sq(WHITE, b)));
+
+      if ((b = ei.pi->passed_pawns(BLACK)) != 0)
+          score -= Unstoppable * int(relative_rank(BLACK, frontmost_sq(BLACK, b)));
+  }
+
+  // Evaluate space for both sides, only during opening
+  if (pos.non_pawn_material(WHITE) + pos.non_pawn_material(BLACK) >= 12222)
+      score +=  evaluate_space<WHITE>(pos, ei)
+              - evaluate_space<BLACK>(pos, ei);
+
+  // Evaluate position potential for the winning side
+  score += evaluate_initiative(pos, ei.pi->pawn_asymmetry(), eg_value(score));
+
+  // Evaluate scale factor for the winning side
+  ScaleFactor sf = evaluate_scale_factor(pos, ei, eg_value(score));
+
+  // Interpolate between a middlegame and a (scaled by 'sf') endgame score
+  Value v =  mg_value(score) * int(ei.me->game_phase())
+           + eg_value(score) * int(PHASE_MIDGAME - ei.me->game_phase()) * sf / SCALE_FACTOR_NORMAL;
+
+  v /= int(PHASE_MIDGAME);
+
+  // In case of tracing add all remaining individual evaluation terms
+  if (DoTrace)
+  {
+      Trace::add(MATERIAL, pos.psq_score());
+      Trace::add(IMBALANCE, ei.me->imbalance());
+      Trace::add(PAWN, ei.pi->pawns_score());
+      Trace::add(MOBILITY, mobility[WHITE], mobility[BLACK]);
+      Trace::add(SPACE, evaluate_space<WHITE>(pos, ei)
+                      , evaluate_space<BLACK>(pos, ei));
+      Trace::add(TOTAL, score);
+  }
+
+  return (pos.side_to_move() == WHITE ? v : -v) + Eval::Tempo; // Side to move point of view
+}
+
+// Explicit template instantiations
+template Value Eval::evaluate<true >(const Position&);
+template Value Eval::evaluate<false>(const Position&);
+
+
+/// trace() is like evaluate(), but instead of returning a value, it returns
+/// a string (suitable for outputting to stdout) that contains the detailed
+/// descriptions and values of each evaluation term. Useful for debugging.
+
+std::string Eval::trace(const Position& pos) {
+
+  std::memset(scores, 0, sizeof(scores));
+
+  Value v = evaluate<true>(pos);
+  v = pos.side_to_move() == WHITE ? v : -v; // White's point of view
+
+  std::stringstream ss;
+  ss << std::showpoint << std::noshowpos << std::fixed << std::setprecision(2)
+     << "      Eval term |    White    |    Black    |    Total    \n"
+     << "                |   MG    EG  |   MG    EG  |   MG    EG  \n"
+     << "----------------+-------------+-------------+-------------\n"
+     << "       Material | " << Term(MATERIAL)
+     << "      Imbalance | " << Term(IMBALANCE)
+     << "          Pawns | " << Term(PAWN)
+     << "        Knights | " << Term(KNIGHT)
+     << "         Bishop | " << Term(BISHOP)
+     << "          Rooks | " << Term(ROOK)
+     << "         Queens | " << Term(QUEEN)
+     << "       Mobility | " << Term(MOBILITY)
+     << "    King safety | " << Term(KING)
+     << "        Threats | " << Term(THREAT)
+     << "   Passed pawns | " << Term(PASSED)
+     << "          Space | " << Term(SPACE)
+     << "----------------+-------------+-------------+-------------\n"
+     << "          Total | " << Term(TOTAL);
+
+  ss << "\nTotal Evaluation: " << to_cp(v) << " (white side)\n";
+
+  return ss.str();
+}
diff --git a/src/evaluate.h b/src/evaluate.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..7f655f6
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,40 @@
+/*
+  Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
+  Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
+  Copyright (C) 2008-2015 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2015-2016 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
+
+  Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
+  it under the terms of the GNU General Public License as published by
+  the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+  (at your option) any later version.
+
+  Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
+  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+  GNU General Public License for more details.
+
+  You should have received a copy of the GNU General Public License
+  along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+*/
+
+#ifndef EVALUATE_H_INCLUDED
+#define EVALUATE_H_INCLUDED
+
+#include <string>
+
+#include "types.h"
+
+class Position;
+
+namespace Eval {
+
+const Value Tempo = Value(20); // Must be visible to search
+
+std::string trace(const Position& pos);
+
+template<bool DoTrace = false>
+Value evaluate(const Position& pos);
+}
+
+#endif // #ifndef EVALUATE_H_INCLUDED
diff --git a/src/main.cpp b/src/main.cpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..7187d30
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,54 @@
+/*
+  Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
+  Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
+  Copyright (C) 2008-2015 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2015-2016 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
+
+  Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
+  it under the terms of the GNU General Public License as published by
+  the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+  (at your option) any later version.
+
+  Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
+  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+  GNU General Public License for more details.
+
+  You should have received a copy of the GNU General Public License
+  along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+*/
+
+#include <iostream>
+
+#include "bitboard.h"
+#include "position.h"
+#include "search.h"
+#include "thread.h"
+#include "tt.h"
+#include "uci.h"
+#include "syzygy/tbprobe.h"
+
+namespace PSQT {
+  void init();
+}
+
+int main(int argc, char* argv[]) {
+
+  std::cout << engine_info() << std::endl;
+
+  UCI::init(Options);
+  PSQT::init();
+  Bitboards::init();
+  Position::init();
+  Bitbases::init();
+  Search::init();
+  Pawns::init();
+  Threads.init();
+  Tablebases::init(Options["SyzygyPath"]);
+  TT.resize(Options["Hash"]);
+
+  UCI::loop(argc, argv);
+
+  Threads.exit();
+  return 0;
+}
diff --git a/src/material.cpp b/src/material.cpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..f6c4e2d
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,225 @@
+/*
+  Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
+  Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
+  Copyright (C) 2008-2015 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2015-2016 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
+
+  Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
+  it under the terms of the GNU General Public License as published by
+  the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+  (at your option) any later version.
+
+  Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
+  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+  GNU General Public License for more details.
+
+  You should have received a copy of the GNU General Public License
+  along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+*/
+
+#include <algorithm> // For std::min
+#include <cassert>
+#include <cstring>   // For std::memset
+
+#include "material.h"
+#include "thread.h"
+
+using namespace std;
+
+namespace {
+
+  // Polynomial material imbalance parameters
+
+  const int QuadraticOurs[][PIECE_TYPE_NB] = {
+    //            OUR PIECES
+    // pair pawn knight bishop rook queen
+    {1667                               }, // Bishop pair
+    {  40,    2                         }, // Pawn
+    {  32,  255,  -3                    }, // Knight      OUR PIECES
+    {   0,  104,   4,    0              }, // Bishop
+    { -26,   -2,  47,   105,  -149      }, // Rook
+    {-185,   24, 122,   137,  -134,   0 }  // Queen
+  };
+
+  const int QuadraticTheirs[][PIECE_TYPE_NB] = {
+    //           THEIR PIECES
+    // pair pawn knight bishop rook queen
+    {   0                               }, // Bishop pair
+    {  36,    0                         }, // Pawn
+    {   9,   63,   0                    }, // Knight      OUR PIECES
+    {  59,   65,  42,     0             }, // Bishop
+    {  46,   39,  24,   -24,    0       }, // Rook
+    { 101,  100, -37,   141,  268,    0 }  // Queen
+  };
+
+  // Endgame evaluation and scaling functions are accessed directly and not through
+  // the function maps because they correspond to more than one material hash key.
+  Endgame<KXK>    EvaluateKXK[] = { Endgame<KXK>(WHITE),    Endgame<KXK>(BLACK) };
+
+  Endgame<KBPsK>  ScaleKBPsK[]  = { Endgame<KBPsK>(WHITE),  Endgame<KBPsK>(BLACK) };
+  Endgame<KQKRPs> ScaleKQKRPs[] = { Endgame<KQKRPs>(WHITE), Endgame<KQKRPs>(BLACK) };
+  Endgame<KPsK>   ScaleKPsK[]   = { Endgame<KPsK>(WHITE),   Endgame<KPsK>(BLACK) };
+  Endgame<KPKP>   ScaleKPKP[]   = { Endgame<KPKP>(WHITE),   Endgame<KPKP>(BLACK) };
+
+  // Helper used to detect a given material distribution
+  bool is_KXK(const Position& pos, Color us) {
+    return  !more_than_one(pos.pieces(~us))
+          && pos.non_pawn_material(us) >= RookValueMg;
+  }
+
+  bool is_KBPsKs(const Position& pos, Color us) {
+    return   pos.non_pawn_material(us) == BishopValueMg
+          && pos.count<BISHOP>(us) == 1
+          && pos.count<PAWN  >(us) >= 1;
+  }
+
+  bool is_KQKRPs(const Position& pos, Color us) {
+    return  !pos.count<PAWN>(us)
+          && pos.non_pawn_material(us) == QueenValueMg
+          && pos.count<QUEEN>(us)  == 1
+          && pos.count<ROOK>(~us) == 1
+          && pos.count<PAWN>(~us) >= 1;
+  }
+
+  /// imbalance() calculates the imbalance by comparing the piece count of each
+  /// piece type for both colors.
+  template<Color Us>
+  int imbalance(const int pieceCount[][PIECE_TYPE_NB]) {
+
+    const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
+
+    int bonus = 0;
+
+    // Second-degree polynomial material imbalance by Tord Romstad
+    for (int pt1 = NO_PIECE_TYPE; pt1 <= QUEEN; ++pt1)
+    {
+        if (!pieceCount[Us][pt1])
+            continue;
+
+        int v = 0;
+
+        for (int pt2 = NO_PIECE_TYPE; pt2 <= pt1; ++pt2)
+            v +=  QuadraticOurs[pt1][pt2] * pieceCount[Us][pt2]
+                + QuadraticTheirs[pt1][pt2] * pieceCount[Them][pt2];
+
+        bonus += pieceCount[Us][pt1] * v;
+    }
+
+    return bonus;
+  }
+
+} // namespace
+
+namespace Material {
+
+/// Material::probe() looks up the current position's material configuration in
+/// the material hash table. It returns a pointer to the Entry if the position
+/// is found. Otherwise a new Entry is computed and stored there, so we don't
+/// have to recompute all when the same material configuration occurs again.
+
+Entry* probe(const Position& pos) {
+
+  Key key = pos.material_key();
+  Entry* e = pos.this_thread()->materialTable[key];
+
+  if (e->key == key)
+      return e;
+
+  std::memset(e, 0, sizeof(Entry));
+  e->key = key;
+  e->factor[WHITE] = e->factor[BLACK] = (uint8_t)SCALE_FACTOR_NORMAL;
+  e->gamePhase = pos.game_phase();
+
+  // Let's look if we have a specialized evaluation function for this particular
+  // material configuration. Firstly we look for a fixed configuration one, then
+  // for a generic one if the previous search failed.
+  if ((e->evaluationFunction = pos.this_thread()->endgames.probe<Value>(key)) != nullptr)
+      return e;
+
+  for (Color c = WHITE; c <= BLACK; ++c)
+      if (is_KXK(pos, c))
+      {
+          e->evaluationFunction = &EvaluateKXK[c];
+          return e;
+      }
+
+  // OK, we didn't find any special evaluation function for the current material
+  // configuration. Is there a suitable specialized scaling function?
+  EndgameBase<ScaleFactor>* sf;
+
+  if ((sf = pos.this_thread()->endgames.probe<ScaleFactor>(key)) != nullptr)
+  {
+      e->scalingFunction[sf->strong_side()] = sf; // Only strong color assigned
+      return e;
+  }
+
+  // We didn't find any specialized scaling function, so fall back on generic
+  // ones that refer to more than one material distribution. Note that in this
+  // case we don't return after setting the function.
+  for (Color c = WHITE; c <= BLACK; ++c)
+  {
+    if (is_KBPsKs(pos, c))
+        e->scalingFunction[c] = &ScaleKBPsK[c];
+
+    else if (is_KQKRPs(pos, c))
+        e->scalingFunction[c] = &ScaleKQKRPs[c];
+  }
+
+  Value npm_w = pos.non_pawn_material(WHITE);
+  Value npm_b = pos.non_pawn_material(BLACK);
+
+  if (npm_w + npm_b == VALUE_ZERO && pos.pieces(PAWN)) // Only pawns on the board
+  {
+      if (!pos.count<PAWN>(BLACK))
+      {
+          assert(pos.count<PAWN>(WHITE) >= 2);
+
+          e->scalingFunction[WHITE] = &ScaleKPsK[WHITE];
+      }
+      else if (!pos.count<PAWN>(WHITE))
+      {
+          assert(pos.count<PAWN>(BLACK) >= 2);
+
+          e->scalingFunction[BLACK] = &ScaleKPsK[BLACK];
+      }
+      else if (pos.count<PAWN>(WHITE) == 1 && pos.count<PAWN>(BLACK) == 1)
+      {
+          // This is a special case because we set scaling functions
+          // for both colors instead of only one.
+          e->scalingFunction[WHITE] = &ScaleKPKP[WHITE];
+          e->scalingFunction[BLACK] = &ScaleKPKP[BLACK];
+      }
+  }
+
+  // Zero or just one pawn makes it difficult to win, even with a small material
+  // advantage. This catches some trivial draws like KK, KBK and KNK and gives a
+  // drawish scale factor for cases such as KRKBP and KmmKm (except for KBBKN).
+  if (!pos.count<PAWN>(WHITE) && npm_w - npm_b <= BishopValueMg)
+      e->factor[WHITE] = uint8_t(npm_w <  RookValueMg   ? SCALE_FACTOR_DRAW :
+                                 npm_b <= BishopValueMg ? 4 : 14);
+
+  if (!pos.count<PAWN>(BLACK) && npm_b - npm_w <= BishopValueMg)
+      e->factor[BLACK] = uint8_t(npm_b <  RookValueMg   ? SCALE_FACTOR_DRAW :
+                                 npm_w <= BishopValueMg ? 4 : 14);
+
+  if (pos.count<PAWN>(WHITE) == 1 && npm_w - npm_b <= BishopValueMg)
+      e->factor[WHITE] = (uint8_t) SCALE_FACTOR_ONEPAWN;
+
+  if (pos.count<PAWN>(BLACK) == 1 && npm_b - npm_w <= BishopValueMg)
+      e->factor[BLACK] = (uint8_t) SCALE_FACTOR_ONEPAWN;
+
+  // Evaluate the material imbalance. We use PIECE_TYPE_NONE as a place holder
+  // for the bishop pair "extended piece", which allows us to be more flexible
+  // in defining bishop pair bonuses.
+  const int PieceCount[COLOR_NB][PIECE_TYPE_NB] = {
+  { pos.count<BISHOP>(WHITE) > 1, pos.count<PAWN>(WHITE), pos.count<KNIGHT>(WHITE),
+    pos.count<BISHOP>(WHITE)    , pos.count<ROOK>(WHITE), pos.count<QUEEN >(WHITE) },
+  { pos.count<BISHOP>(BLACK) > 1, pos.count<PAWN>(BLACK), pos.count<KNIGHT>(BLACK),
+    pos.count<BISHOP>(BLACK)    , pos.count<ROOK>(BLACK), pos.count<QUEEN >(BLACK) } };
+
+  e->value = int16_t((imbalance<WHITE>(PieceCount) - imbalance<BLACK>(PieceCount)) / 16);
+  return e;
+}
+
+} // namespace Material
diff --git a/src/material.h b/src/material.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..bec2d66
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,73 @@
+/*
+  Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
+  Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
+  Copyright (C) 2008-2015 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2015-2016 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
+
+  Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
+  it under the terms of the GNU General Public License as published by
+  the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+  (at your option) any later version.
+
+  Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
+  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+  GNU General Public License for more details.
+
+  You should have received a copy of the GNU General Public License
+  along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+*/
+
+#ifndef MATERIAL_H_INCLUDED
+#define MATERIAL_H_INCLUDED
+
+#include "endgame.h"
+#include "misc.h"
+#include "position.h"
+#include "types.h"
+
+namespace Material {
+
+/// Material::Entry contains various information about a material configuration.
+/// It contains a material imbalance evaluation, a function pointer to a special
+/// endgame evaluation function (which in most cases is NULL, meaning that the
+/// standard evaluation function will be used), and scale factors.
+///
+/// The scale factors are used to scale the evaluation score up or down. For
+/// instance, in KRB vs KR endgames, the score is scaled down by a factor of 4,
+/// which will result in scores of absolute value less than one pawn.
+
+struct Entry {
+
+  Score imbalance() const { return make_score(value, value); }
+  Phase game_phase() const { return gamePhase; }
+  bool specialized_eval_exists() const { return evaluationFunction != nullptr; }
+  Value evaluate(const Position& pos) const { return (*evaluationFunction)(pos); }
+
+  // scale_factor takes a position and a color as input and returns a scale factor
+  // for the given color. We have to provide the position in addition to the color
+  // because the scale factor may also be a function which should be applied to
+  // the position. For instance, in KBP vs K endgames, the scaling function looks
+  // for rook pawns and wrong-colored bishops.
+  ScaleFactor scale_factor(const Position& pos, Color c) const {
+    ScaleFactor sf = scalingFunction[c] ? (*scalingFunction[c])(pos)
+                                        :  SCALE_FACTOR_NONE;
+    return sf != SCALE_FACTOR_NONE ? sf : ScaleFactor(factor[c]);
+  }
+
+  Key key;
+  int16_t value;
+  uint8_t factor[COLOR_NB];
+  EndgameBase<Value>* evaluationFunction;
+  EndgameBase<ScaleFactor>* scalingFunction[COLOR_NB]; // Could be one for each
+                                                       // side (e.g. KPKP, KBPsKs)
+  Phase gamePhase;
+};
+
+typedef HashTable<Entry, 8192> Table;
+
+Entry* probe(const Position& pos);
+
+} // namespace Material
+
+#endif // #ifndef MATERIAL_H_INCLUDED
diff --git a/src/misc.cpp b/src/misc.cpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..4c6c254
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,187 @@
+/*
+  Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
+  Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
+  Copyright (C) 2008-2015 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2015-2016 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
+
+  Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
+  it under the terms of the GNU General Public License as published by
+  the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+  (at your option) any later version.
+
+  Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
+  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+  GNU General Public License for more details.
+
+  You should have received a copy of the GNU General Public License
+  along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+*/
+
+#include <fstream>
+#include <iomanip>
+#include <iostream>
+#include <sstream>
+
+#include "misc.h"
+#include "thread.h"
+
+using namespace std;
+
+namespace {
+
+/// Version number. If Version is left empty, then compile date in the format
+/// DD-MM-YY and show in engine_info.
+const string Version = "8";
+
+/// Our fancy logging facility. The trick here is to replace cin.rdbuf() and
+/// cout.rdbuf() with two Tie objects that tie cin and cout to a file stream. We
+/// can toggle the logging of std::cout and std:cin at runtime whilst preserving
+/// usual I/O functionality, all without changing a single line of code!
+/// Idea from http://groups.google.com/group/comp.lang.c++/msg/1d941c0f26ea0d81
+
+struct Tie: public streambuf { // MSVC requires split streambuf for cin and cout
+
+  Tie(streambuf* b, streambuf* l) : buf(b), logBuf(l) {}
+
+  int sync() { return logBuf->pubsync(), buf->pubsync(); }
+  int overflow(int c) { return log(buf->sputc((char)c), "<< "); }
+  int underflow() { return buf->sgetc(); }
+  int uflow() { return log(buf->sbumpc(), ">> "); }
+
+  streambuf *buf, *logBuf;
+
+  int log(int c, const char* prefix) {
+
+    static int last = '\n'; // Single log file
+
+    if (last == '\n')
+        logBuf->sputn(prefix, 3);
+
+    return last = logBuf->sputc((char)c);
+  }
+};
+
+class Logger {
+
+  Logger() : in(cin.rdbuf(), file.rdbuf()), out(cout.rdbuf(), file.rdbuf()) {}
+ ~Logger() { start(""); }
+
+  ofstream file;
+  Tie in, out;
+
+public:
+  static void start(const std::string& fname) {
+
+    static Logger l;
+
+    if (!fname.empty() && !l.file.is_open())
+    {
+        l.file.open(fname, ifstream::out);
+        cin.rdbuf(&l.in);
+        cout.rdbuf(&l.out);
+    }
+    else if (fname.empty() && l.file.is_open())
+    {
+        cout.rdbuf(l.out.buf);
+        cin.rdbuf(l.in.buf);
+        l.file.close();
+    }
+  }
+};
+
+} // namespace
+
+/// engine_info() returns the full name of the current Stockfish version. This
+/// will be either "Stockfish <Tag> DD-MM-YY" (where DD-MM-YY is the date when
+/// the program was compiled) or "Stockfish <Version>", depending on whether
+/// Version is empty.
+
+const string engine_info(bool to_uci) {
+
+  const string months("Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec");
+  string month, day, year;
+  stringstream ss, date(__DATE__); // From compiler, format is "Sep 21 2008"
+
+  ss << "Stockfish " << Version << setfill('0');
+
+  if (Version.empty())
+  {
+      date >> month >> day >> year;
+      ss << setw(2) << day << setw(2) << (1 + months.find(month) / 4) << year.substr(2);
+  }
+
+  ss << (Is64Bit ? " 64" : "")
+     << (HasPext ? " BMI2" : (HasPopCnt ? " POPCNT" : ""))
+     << (to_uci  ? "\nid author ": " by ")
+     << "T. Romstad, M. Costalba, J. Kiiski, G. Linscott";
+
+  return ss.str();
+}
+
+
+/// Debug functions used mainly to collect run-time statistics
+static int64_t hits[2], means[2];
+
+void dbg_hit_on(bool b) { ++hits[0]; if (b) ++hits[1]; }
+void dbg_hit_on(bool c, bool b) { if (c) dbg_hit_on(b); }
+void dbg_mean_of(int v) { ++means[0]; means[1] += v; }
+
+void dbg_print() {
+
+  if (hits[0])
+      cerr << "Total " << hits[0] << " Hits " << hits[1]
+           << " hit rate (%) " << 100 * hits[1] / hits[0] << endl;
+
+  if (means[0])
+      cerr << "Total " << means[0] << " Mean "
+           << (double)means[1] / means[0] << endl;
+}
+
+
+/// Used to serialize access to std::cout to avoid multiple threads writing at
+/// the same time.
+
+std::ostream& operator<<(std::ostream& os, SyncCout sc) {
+
+  static Mutex m;
+
+  if (sc == IO_LOCK)
+      m.lock();
+
+  if (sc == IO_UNLOCK)
+      m.unlock();
+
+  return os;
+}
+
+
+/// Trampoline helper to avoid moving Logger to misc.h
+void start_logger(const std::string& fname) { Logger::start(fname); }
+
+
+/// prefetch() preloads the given address in L1/L2 cache. This is a non-blocking
+/// function that doesn't stall the CPU waiting for data to be loaded from memory,
+/// which can be quite slow.
+#ifdef NO_PREFETCH
+
+void prefetch(void*) {}
+
+#else
+
+void prefetch(void* addr) {
+
+#  if defined(__INTEL_COMPILER)
+   // This hack prevents prefetches from being optimized away by
+   // Intel compiler. Both MSVC and gcc seem not be affected by this.
+   __asm__ ("");
+#  endif
+
+#  if defined(__INTEL_COMPILER) || defined(_MSC_VER)
+  _mm_prefetch((char*)addr, _MM_HINT_T0);
+#  else
+  __builtin_prefetch(addr);
+#  endif
+}
+
+#endif
diff --git a/src/misc.h b/src/misc.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..a2307fe
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,100 @@
+/*
+  Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
+  Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
+  Copyright (C) 2008-2015 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2015-2016 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
+
+  Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
+  it under the terms of the GNU General Public License as published by
+  the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+  (at your option) any later version.
+
+  Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
+  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+  GNU General Public License for more details.
+
+  You should have received a copy of the GNU General Public License
+  along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+*/
+
+#ifndef MISC_H_INCLUDED
+#define MISC_H_INCLUDED
+
+#include <cassert>
+#include <chrono>
+#include <ostream>
+#include <string>
+#include <vector>
+
+#include "types.h"
+
+const std::string engine_info(bool to_uci = false);
+void prefetch(void* addr);
+void start_logger(const std::string& fname);
+
+void dbg_hit_on(bool b);
+void dbg_hit_on(bool c, bool b);
+void dbg_mean_of(int v);
+void dbg_print();
+
+typedef std::chrono::milliseconds::rep TimePoint; // A value in milliseconds
+
+inline TimePoint now() {
+  return std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>
+        (std::chrono::steady_clock::now().time_since_epoch()).count();
+}
+
+template<class Entry, int Size>
+struct HashTable {
+  Entry* operator[](Key key) { return &table[(uint32_t)key & (Size - 1)]; }
+
+private:
+  std::vector<Entry> table = std::vector<Entry>(Size);
+};
+
+
+enum SyncCout { IO_LOCK, IO_UNLOCK };
+std::ostream& operator<<(std::ostream&, SyncCout);
+
+#define sync_cout std::cout << IO_LOCK
+#define sync_endl std::endl << IO_UNLOCK
+
+
+/// xorshift64star Pseudo-Random Number Generator
+/// This class is based on original code written and dedicated
+/// to the public domain by Sebastiano Vigna (2014).
+/// It has the following characteristics:
+///
+///  -  Outputs 64-bit numbers
+///  -  Passes Dieharder and SmallCrush test batteries
+///  -  Does not require warm-up, no zeroland to escape
+///  -  Internal state is a single 64-bit integer
+///  -  Period is 2^64 - 1
+///  -  Speed: 1.60 ns/call (Core i7 @3.40GHz)
+///
+/// For further analysis see
+///   <http://vigna.di.unimi.it/ftp/papers/xorshift.pdf>
+
+class PRNG {
+
+  uint64_t s;
+
+  uint64_t rand64() {
+
+    s ^= s >> 12, s ^= s << 25, s ^= s >> 27;
+    return s * 2685821657736338717LL;
+  }
+
+public:
+  PRNG(uint64_t seed) : s(seed) { assert(seed); }
+
+  template<typename T> T rand() { return T(rand64()); }
+
+  /// Special generator used to fast init magic numbers.
+  /// Output values only have 1/8th of their bits set on average.
+  template<typename T> T sparse_rand()
+  { return T(rand64() & rand64() & rand64()); }
+};
+
+#endif // #ifndef MISC_H_INCLUDED
diff --git a/src/movegen.cpp b/src/movegen.cpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..6a3cdc2
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,420 @@
+/*
+  Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
+  Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
+  Copyright (C) 2008-2015 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2015-2016 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
+
+  Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
+  it under the terms of the GNU General Public License as published by
+  the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+  (at your option) any later version.
+
+  Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
+  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+  GNU General Public License for more details.
+
+  You should have received a copy of the GNU General Public License
+  along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+*/
+
+#include <cassert>
+
+#include "movegen.h"
+#include "position.h"
+
+namespace {
+
+  template<CastlingRight Cr, bool Checks, bool Chess960>
+  ExtMove* generate_castling(const Position& pos, ExtMove* moveList, Color us) {
+
+    static const bool KingSide = (Cr == WHITE_OO || Cr == BLACK_OO);
+
+    if (pos.castling_impeded(Cr) || !pos.can_castle(Cr))
+        return moveList;
+
+    // After castling, the rook and king final positions are the same in Chess960
+    // as they would be in standard chess.
+    Square kfrom = pos.square<KING>(us);
+    Square rfrom = pos.castling_rook_square(Cr);
+    Square kto = relative_square(us, KingSide ? SQ_G1 : SQ_C1);
+    Bitboard enemies = pos.pieces(~us);
+
+    assert(!pos.checkers());
+
+    const Square K = Chess960 ? kto > kfrom ? WEST : EAST
+                              : KingSide    ? WEST : EAST;
+
+    for (Square s = kto; s != kfrom; s += K)
+        if (pos.attackers_to(s) & enemies)
+            return moveList;
+
+    // Because we generate only legal castling moves we need to verify that
+    // when moving the castling rook we do not discover some hidden checker.
+    // For instance an enemy queen in SQ_A1 when castling rook is in SQ_B1.
+    if (Chess960 && (attacks_bb<ROOK>(kto, pos.pieces() ^ rfrom) & pos.pieces(~us, ROOK, QUEEN)))
+        return moveList;
+
+    Move m = make<CASTLING>(kfrom, rfrom);
+
+    if (Checks && !pos.gives_check(m))
+        return moveList;
+
+    *moveList++ = m;
+    return moveList;
+  }
+
+
+  template<GenType Type, Square D>
+  ExtMove* make_promotions(ExtMove* moveList, Square to, Square ksq) {
+
+    if (Type == CAPTURES || Type == EVASIONS || Type == NON_EVASIONS)
+        *moveList++ = make<PROMOTION>(to - D, to, QUEEN);
+
+    if (Type == QUIETS || Type == EVASIONS || Type == NON_EVASIONS)
+    {
+        *moveList++ = make<PROMOTION>(to - D, to, ROOK);
+        *moveList++ = make<PROMOTION>(to - D, to, BISHOP);
+        *moveList++ = make<PROMOTION>(to - D, to, KNIGHT);
+    }
+
+    // Knight promotion is the only promotion that can give a direct check
+    // that's not already included in the queen promotion.
+    if (Type == QUIET_CHECKS && (StepAttacksBB[W_KNIGHT][to] & ksq))
+        *moveList++ = make<PROMOTION>(to - D, to, KNIGHT);
+    else
+        (void)ksq; // Silence a warning under MSVC
+
+    return moveList;
+  }
+
+
+  template<Color Us, GenType Type>
+  ExtMove* generate_pawn_moves(const Position& pos, ExtMove* moveList, Bitboard target) {
+
+    // Compute our parametrized parameters at compile time, named according to
+    // the point of view of white side.
+    const Color    Them     = (Us == WHITE ? BLACK      : WHITE);
+    const Bitboard TRank8BB = (Us == WHITE ? Rank8BB    : Rank1BB);
+    const Bitboard TRank7BB = (Us == WHITE ? Rank7BB    : Rank2BB);
+    const Bitboard TRank3BB = (Us == WHITE ? Rank3BB    : Rank6BB);
+    const Square   Up       = (Us == WHITE ? NORTH      : SOUTH);
+    const Square   Right    = (Us == WHITE ? NORTH_EAST : SOUTH_WEST);
+    const Square   Left     = (Us == WHITE ? NORTH_WEST : SOUTH_EAST);
+
+    Bitboard emptySquares;
+
+    Bitboard pawnsOn7    = pos.pieces(Us, PAWN) &  TRank7BB;
+    Bitboard pawnsNotOn7 = pos.pieces(Us, PAWN) & ~TRank7BB;
+
+    Bitboard enemies = (Type == EVASIONS ? pos.pieces(Them) & target:
+                        Type == CAPTURES ? target : pos.pieces(Them));
+
+    // Single and double pawn pushes, no promotions
+    if (Type != CAPTURES)
+    {
+        emptySquares = (Type == QUIETS || Type == QUIET_CHECKS ? target : ~pos.pieces());
+
+        Bitboard b1 = shift<Up>(pawnsNotOn7)   & emptySquares;
+        Bitboard b2 = shift<Up>(b1 & TRank3BB) & emptySquares;
+
+        if (Type == EVASIONS) // Consider only blocking squares
+        {
+            b1 &= target;
+            b2 &= target;
+        }
+
+        if (Type == QUIET_CHECKS)
+        {
+            Square ksq = pos.square<KING>(Them);
+
+            b1 &= pos.attacks_from<PAWN>(ksq, Them);
+            b2 &= pos.attacks_from<PAWN>(ksq, Them);
+
+            // Add pawn pushes which give discovered check. This is possible only
+            // if the pawn is not on the same file as the enemy king, because we
+            // don't generate captures. Note that a possible discovery check
+            // promotion has been already generated amongst the captures.
+            Bitboard dcCandidates = pos.discovered_check_candidates();
+            if (pawnsNotOn7 & dcCandidates)
+            {
+                Bitboard dc1 = shift<Up>(pawnsNotOn7 & dcCandidates) & emptySquares & ~file_bb(ksq);
+                Bitboard dc2 = shift<Up>(dc1 & TRank3BB) & emptySquares;
+
+                b1 |= dc1;
+                b2 |= dc2;
+            }
+        }
+
+        while (b1)
+        {
+            Square to = pop_lsb(&b1);
+            *moveList++ = make_move(to - Up, to);
+        }
+
+        while (b2)
+        {
+            Square to = pop_lsb(&b2);
+            *moveList++ = make_move(to - Up - Up, to);
+        }
+    }
+
+    // Promotions and underpromotions
+    if (pawnsOn7 && (Type != EVASIONS || (target & TRank8BB)))
+    {
+        if (Type == CAPTURES)
+            emptySquares = ~pos.pieces();
+
+        if (Type == EVASIONS)
+            emptySquares &= target;
+
+        Bitboard b1 = shift<Right>(pawnsOn7) & enemies;
+        Bitboard b2 = shift<Left >(pawnsOn7) & enemies;
+        Bitboard b3 = shift<Up   >(pawnsOn7) & emptySquares;
+
+        Square ksq = pos.square<KING>(Them);
+
+        while (b1)
+            moveList = make_promotions<Type, Right>(moveList, pop_lsb(&b1), ksq);
+
+        while (b2)
+            moveList = make_promotions<Type, Left >(moveList, pop_lsb(&b2), ksq);
+
+        while (b3)
+            moveList = make_promotions<Type, Up   >(moveList, pop_lsb(&b3), ksq);
+    }
+
+    // Standard and en-passant captures
+    if (Type == CAPTURES || Type == EVASIONS || Type == NON_EVASIONS)
+    {
+        Bitboard b1 = shift<Right>(pawnsNotOn7) & enemies;
+        Bitboard b2 = shift<Left >(pawnsNotOn7) & enemies;
+
+        while (b1)
+        {
+            Square to = pop_lsb(&b1);
+            *moveList++ = make_move(to - Right, to);
+        }
+
+        while (b2)
+        {
+            Square to = pop_lsb(&b2);
+            *moveList++ = make_move(to - Left, to);
+        }
+
+        if (pos.ep_square() != SQ_NONE)
+        {
+            assert(rank_of(pos.ep_square()) == relative_rank(Us, RANK_6));
+
+            // An en passant capture can be an evasion only if the checking piece
+            // is the double pushed pawn and so is in the target. Otherwise this
+            // is a discovery check and we are forced to do otherwise.
+            if (Type == EVASIONS && !(target & (pos.ep_square() - Up)))
+                return moveList;
+
+            b1 = pawnsNotOn7 & pos.attacks_from<PAWN>(pos.ep_square(), Them);
+
+            assert(b1);
+
+            while (b1)
+                *moveList++ = make<ENPASSANT>(pop_lsb(&b1), pos.ep_square());
+        }
+    }
+
+    return moveList;
+  }
+
+
+  template<PieceType Pt, bool Checks>
+  ExtMove* generate_moves(const Position& pos, ExtMove* moveList, Color us,
+                          Bitboard target) {
+
+    assert(Pt != KING && Pt != PAWN);
+
+    const Square* pl = pos.squares<Pt>(us);
+
+    for (Square from = *pl; from != SQ_NONE; from = *++pl)
+    {
+        if (Checks)
+        {
+            if (    (Pt == BISHOP || Pt == ROOK || Pt == QUEEN)
+                && !(PseudoAttacks[Pt][from] & target & pos.check_squares(Pt)))
+                continue;
+
+            if (pos.discovered_check_candidates() & from)
+                continue;
+        }
+
+        Bitboard b = pos.attacks_from<Pt>(from) & target;
+
+        if (Checks)
+            b &= pos.check_squares(Pt);
+
+        while (b)
+            *moveList++ = make_move(from, pop_lsb(&b));
+    }
+
+    return moveList;
+  }
+
+
+  template<Color Us, GenType Type>
+  ExtMove* generate_all(const Position& pos, ExtMove* moveList, Bitboard target) {
+
+    const bool Checks = Type == QUIET_CHECKS;
+
+    moveList = generate_pawn_moves<Us, Type>(pos, moveList, target);
+    moveList = generate_moves<KNIGHT, Checks>(pos, moveList, Us, target);
+    moveList = generate_moves<BISHOP, Checks>(pos, moveList, Us, target);
+    moveList = generate_moves<  ROOK, Checks>(pos, moveList, Us, target);
+    moveList = generate_moves< QUEEN, Checks>(pos, moveList, Us, target);
+
+    if (Type != QUIET_CHECKS && Type != EVASIONS)
+    {
+        Square ksq = pos.square<KING>(Us);
+        Bitboard b = pos.attacks_from<KING>(ksq) & target;
+        while (b)
+            *moveList++ = make_move(ksq, pop_lsb(&b));
+    }
+
+    if (Type != CAPTURES && Type != EVASIONS && pos.can_castle(Us))
+    {
+        if (pos.is_chess960())
+        {
+            moveList = generate_castling<MakeCastling<Us,  KING_SIDE>::right, Checks, true>(pos, moveList, Us);
+            moveList = generate_castling<MakeCastling<Us, QUEEN_SIDE>::right, Checks, true>(pos, moveList, Us);
+        }
+        else
+        {
+            moveList = generate_castling<MakeCastling<Us,  KING_SIDE>::right, Checks, false>(pos, moveList, Us);
+            moveList = generate_castling<MakeCastling<Us, QUEEN_SIDE>::right, Checks, false>(pos, moveList, Us);
+        }
+    }
+
+    return moveList;
+  }
+
+} // namespace
+
+
+/// generate<CAPTURES> generates all pseudo-legal captures and queen
+/// promotions. Returns a pointer to the end of the move list.
+///
+/// generate<QUIETS> generates all pseudo-legal non-captures and
+/// underpromotions. Returns a pointer to the end of the move list.
+///
+/// generate<NON_EVASIONS> generates all pseudo-legal captures and
+/// non-captures. Returns a pointer to the end of the move list.
+
+template<GenType Type>
+ExtMove* generate(const Position& pos, ExtMove* moveList) {
+
+  assert(Type == CAPTURES || Type == QUIETS || Type == NON_EVASIONS);
+  assert(!pos.checkers());
+
+  Color us = pos.side_to_move();
+
+  Bitboard target =  Type == CAPTURES     ?  pos.pieces(~us)
+                   : Type == QUIETS       ? ~pos.pieces()
+                   : Type == NON_EVASIONS ? ~pos.pieces(us) : 0;
+
+  return us == WHITE ? generate_all<WHITE, Type>(pos, moveList, target)
+                     : generate_all<BLACK, Type>(pos, moveList, target);
+}
+
+// Explicit template instantiations
+template ExtMove* generate<CAPTURES>(const Position&, ExtMove*);
+template ExtMove* generate<QUIETS>(const Position&, ExtMove*);
+template ExtMove* generate<NON_EVASIONS>(const Position&, ExtMove*);
+
+
+/// generate<QUIET_CHECKS> generates all pseudo-legal non-captures and knight
+/// underpromotions that give check. Returns a pointer to the end of the move list.
+template<>
+ExtMove* generate<QUIET_CHECKS>(const Position& pos, ExtMove* moveList) {
+
+  assert(!pos.checkers());
+
+  Color us = pos.side_to_move();
+  Bitboard dc = pos.discovered_check_candidates();
+
+  while (dc)
+  {
+     Square from = pop_lsb(&dc);
+     PieceType pt = type_of(pos.piece_on(from));
+
+     if (pt == PAWN)
+         continue; // Will be generated together with direct checks
+
+     Bitboard b = pos.attacks_from(Piece(pt), from) & ~pos.pieces();
+
+     if (pt == KING)
+         b &= ~PseudoAttacks[QUEEN][pos.square<KING>(~us)];
+
+     while (b)
+         *moveList++ = make_move(from, pop_lsb(&b));
+  }
+
+  return us == WHITE ? generate_all<WHITE, QUIET_CHECKS>(pos, moveList, ~pos.pieces())
+                     : generate_all<BLACK, QUIET_CHECKS>(pos, moveList, ~pos.pieces());
+}
+
+
+/// generate<EVASIONS> generates all pseudo-legal check evasions when the side
+/// to move is in check. Returns a pointer to the end of the move list.
+template<>
+ExtMove* generate<EVASIONS>(const Position& pos, ExtMove* moveList) {
+
+  assert(pos.checkers());
+
+  Color us = pos.side_to_move();
+  Square ksq = pos.square<KING>(us);
+  Bitboard sliderAttacks = 0;
+  Bitboard sliders = pos.checkers() & ~pos.pieces(KNIGHT, PAWN);
+
+  // Find all the squares attacked by slider checkers. We will remove them from
+  // the king evasions in order to skip known illegal moves, which avoids any
+  // useless legality checks later on.
+  while (sliders)
+  {
+      Square checksq = pop_lsb(&sliders);
+      sliderAttacks |= LineBB[checksq][ksq] ^ checksq;
+  }
+
+  // Generate evasions for king, capture and non capture moves
+  Bitboard b = pos.attacks_from<KING>(ksq) & ~pos.pieces(us) & ~sliderAttacks;
+  while (b)
+      *moveList++ = make_move(ksq, pop_lsb(&b));
+
+  if (more_than_one(pos.checkers()))
+      return moveList; // Double check, only a king move can save the day
+
+  // Generate blocking evasions or captures of the checking piece
+  Square checksq = lsb(pos.checkers());
+  Bitboard target = between_bb(checksq, ksq) | checksq;
+
+  return us == WHITE ? generate_all<WHITE, EVASIONS>(pos, moveList, target)
+                     : generate_all<BLACK, EVASIONS>(pos, moveList, target);
+}
+
+
+/// generate<LEGAL> generates all the legal moves in the given position
+
+template<>
+ExtMove* generate<LEGAL>(const Position& pos, ExtMove* moveList) {
+
+  Bitboard pinned = pos.pinned_pieces(pos.side_to_move());
+  Square ksq = pos.square<KING>(pos.side_to_move());
+  ExtMove* cur = moveList;
+
+  moveList = pos.checkers() ? generate<EVASIONS    >(pos, moveList)
+                            : generate<NON_EVASIONS>(pos, moveList);
+  while (cur != moveList)
+      if (   (pinned || from_sq(*cur) == ksq || type_of(*cur) == ENPASSANT)
+          && !pos.legal(*cur))
+          *cur = (--moveList)->move;
+      else
+          ++cur;
+
+  return moveList;
+}
diff --git a/src/movegen.h b/src/movegen.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..2721f15
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,70 @@
+/*
+  Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
+  Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
+  Copyright (C) 2008-2015 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2015-2016 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
+
+  Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
+  it under the terms of the GNU General Public License as published by
+  the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+  (at your option) any later version.
+
+  Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
+  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+  GNU General Public License for more details.
+
+  You should have received a copy of the GNU General Public License
+  along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+*/
+
+#ifndef MOVEGEN_H_INCLUDED
+#define MOVEGEN_H_INCLUDED
+
+#include "types.h"
+
+class Position;
+
+enum GenType {
+  CAPTURES,
+  QUIETS,
+  QUIET_CHECKS,
+  EVASIONS,
+  NON_EVASIONS,
+  LEGAL
+};
+
+struct ExtMove {
+  Move move;
+  Value value;
+
+  operator Move() const { return move; }
+  void operator=(Move m) { move = m; }
+};
+
+inline bool operator<(const ExtMove& f, const ExtMove& s) {
+  return f.value < s.value;
+}
+
+template<GenType>
+ExtMove* generate(const Position& pos, ExtMove* moveList);
+
+/// The MoveList struct is a simple wrapper around generate(). It sometimes comes
+/// in handy to use this class instead of the low level generate() function.
+template<GenType T>
+struct MoveList {
+
+  explicit MoveList(const Position& pos) : last(generate<T>(pos, moveList)) {}
+  const ExtMove* begin() const { return moveList; }
+  const ExtMove* end() const { return last; }
+  size_t size() const { return last - moveList; }
+  bool contains(Move move) const {
+    for (const auto& m : *this) if (m == move) return true;
+    return false;
+  }
+
+private:
+  ExtMove moveList[MAX_MOVES], *last;
+};
+
+#endif // #ifndef MOVEGEN_H_INCLUDED
diff --git a/src/movepick.cpp b/src/movepick.cpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..c187c3a
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,350 @@
+/*
+  Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
+  Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
+  Copyright (C) 2008-2015 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2015-2016 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
+
+  Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
+  it under the terms of the GNU General Public License as published by
+  the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+  (at your option) any later version.
+
+  Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
+  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+  GNU General Public License for more details.
+
+  You should have received a copy of the GNU General Public License
+  along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+*/
+
+#include <cassert>
+
+#include "movepick.h"
+#include "thread.h"
+
+namespace {
+
+  enum Stages {
+    MAIN_SEARCH, CAPTURES_INIT, GOOD_CAPTURES, KILLERS, COUNTERMOVE, QUIET_INIT, QUIET, BAD_CAPTURES,
+    EVASION, EVASIONS_INIT, ALL_EVASIONS,
+    PROBCUT, PROBCUT_INIT, PROBCUT_CAPTURES,
+    QSEARCH_WITH_CHECKS, QCAPTURES_1_INIT, QCAPTURES_1, QCHECKS,
+    QSEARCH_NO_CHECKS, QCAPTURES_2_INIT, QCAPTURES_2,
+    QSEARCH_RECAPTURES, QRECAPTURES
+  };
+
+  // Our insertion sort, which is guaranteed to be stable, as it should be
+  void insertion_sort(ExtMove* begin, ExtMove* end)
+  {
+    ExtMove tmp, *p, *q;
+
+    for (p = begin + 1; p < end; ++p)
+    {
+        tmp = *p;
+        for (q = p; q != begin && *(q-1) < tmp; --q)
+            *q = *(q-1);
+        *q = tmp;
+    }
+  }
+
+  // pick_best() finds the best move in the range (begin, end) and moves it to
+  // the front. It's faster than sorting all the moves in advance when there
+  // are few moves, e.g., the possible captures.
+  Move pick_best(ExtMove* begin, ExtMove* end)
+  {
+      std::swap(*begin, *std::max_element(begin, end));
+      return *begin;
+  }
+
+} // namespace
+
+
+/// Constructors of the MovePicker class. As arguments we pass information
+/// to help it to return the (presumably) good moves first, to decide which
+/// moves to return (in the quiescence search, for instance, we only want to
+/// search captures, promotions, and some checks) and how important good move
+/// ordering is at the current node.
+
+MovePicker::MovePicker(const Position& p, Move ttm, Depth d, Search::Stack* s)
+           : pos(p), ss(s), depth(d) {
+
+  assert(d > DEPTH_ZERO);
+
+  Square prevSq = to_sq((ss-1)->currentMove);
+  countermove = pos.this_thread()->counterMoves[pos.piece_on(prevSq)][prevSq];
+
+  stage = pos.checkers() ? EVASION : MAIN_SEARCH;
+  ttMove = ttm && pos.pseudo_legal(ttm) ? ttm : MOVE_NONE;
+  stage += (ttMove == MOVE_NONE);
+}
+
+MovePicker::MovePicker(const Position& p, Move ttm, Depth d, Square s)
+           : pos(p) {
+
+  assert(d <= DEPTH_ZERO);
+
+  if (pos.checkers())
+      stage = EVASION;
+
+  else if (d > DEPTH_QS_NO_CHECKS)
+      stage = QSEARCH_WITH_CHECKS;
+
+  else if (d > DEPTH_QS_RECAPTURES)
+      stage = QSEARCH_NO_CHECKS;
+
+  else
+  {
+      stage = QSEARCH_RECAPTURES;
+      recaptureSquare = s;
+      return;
+  }
+
+  ttMove = ttm && pos.pseudo_legal(ttm) ? ttm : MOVE_NONE;
+  stage += (ttMove == MOVE_NONE);
+}
+
+MovePicker::MovePicker(const Position& p, Move ttm, Value th)
+           : pos(p), threshold(th) {
+
+  assert(!pos.checkers());
+
+  stage = PROBCUT;
+
+  // In ProbCut we generate captures with SEE higher than the given threshold
+  ttMove =   ttm
+          && pos.pseudo_legal(ttm)
+          && pos.capture(ttm)
+          && pos.see_ge(ttm, threshold + 1)? ttm : MOVE_NONE;
+
+  stage += (ttMove == MOVE_NONE);
+}
+
+
+/// score() assigns a numerical value to each move in a move list. The moves with
+/// highest values will be picked first.
+template<>
+void MovePicker::score<CAPTURES>() {
+  // Winning and equal captures in the main search are ordered by MVV, preferring
+  // captures near our home rank. Surprisingly, this appears to perform slightly
+  // better than SEE-based move ordering: exchanging big pieces before capturing
+  // a hanging piece probably helps to reduce the subtree size.
+  // In the main search we want to push captures with negative SEE values to the
+  // badCaptures[] array, but instead of doing it now we delay until the move
+  // has been picked up, saving some SEE calls in case we get a cutoff.
+  for (auto& m : *this)
+      m.value =  PieceValue[MG][pos.piece_on(to_sq(m))]
+               - Value(200 * relative_rank(pos.side_to_move(), to_sq(m)));
+}
+
+template<>
+void MovePicker::score<QUIETS>() {
+
+  const HistoryStats& history = pos.this_thread()->history;
+  const FromToStats& fromTo = pos.this_thread()->fromTo;
+
+  const CounterMoveStats* cm = (ss-1)->counterMoves;
+  const CounterMoveStats* fm = (ss-2)->counterMoves;
+  const CounterMoveStats* f2 = (ss-4)->counterMoves;
+
+  Color c = pos.side_to_move();
+
+  for (auto& m : *this)
+      m.value =      history[pos.moved_piece(m)][to_sq(m)]
+               + (cm ? (*cm)[pos.moved_piece(m)][to_sq(m)] : VALUE_ZERO)
+               + (fm ? (*fm)[pos.moved_piece(m)][to_sq(m)] : VALUE_ZERO)
+               + (f2 ? (*f2)[pos.moved_piece(m)][to_sq(m)] : VALUE_ZERO)
+               + fromTo.get(c, m);
+}
+
+template<>
+void MovePicker::score<EVASIONS>() {
+  // Try captures ordered by MVV/LVA, then non-captures ordered by history value
+  const HistoryStats& history = pos.this_thread()->history;
+  const FromToStats& fromTo = pos.this_thread()->fromTo;
+  Color c = pos.side_to_move();
+
+  for (auto& m : *this)
+      if (pos.capture(m))
+          m.value =  PieceValue[MG][pos.piece_on(to_sq(m))]
+                   - Value(type_of(pos.moved_piece(m))) + HistoryStats::Max;
+      else
+          m.value = history[pos.moved_piece(m)][to_sq(m)] + fromTo.get(c, m);
+}
+
+
+/// next_move() is the most important method of the MovePicker class. It returns
+/// a new pseudo legal move every time it is called, until there are no more moves
+/// left. It picks the move with the biggest value from a list of generated moves
+/// taking care not to return the ttMove if it has already been searched.
+
+Move MovePicker::next_move() {
+
+  Move move;
+
+  switch (stage) {
+
+  case MAIN_SEARCH: case EVASION: case QSEARCH_WITH_CHECKS:
+  case QSEARCH_NO_CHECKS: case PROBCUT:
+      ++stage;
+      return ttMove;
+
+  case CAPTURES_INIT:
+      endBadCaptures = cur = moves;
+      endMoves = generate<CAPTURES>(pos, cur);
+      score<CAPTURES>();
+      ++stage;
+
+  case GOOD_CAPTURES:
+      while (cur < endMoves)
+      {
+          move = pick_best(cur++, endMoves);
+          if (move != ttMove)
+          {
+              if (pos.see_ge(move, VALUE_ZERO))
+                  return move;
+
+              // Losing capture, move it to the beginning of the array
+              *endBadCaptures++ = move;
+          }
+      }
+
+      ++stage;
+      move = ss->killers[0];  // First killer move
+      if (    move != MOVE_NONE
+          &&  move != ttMove
+          &&  pos.pseudo_legal(move)
+          && !pos.capture(move))
+          return move;
+
+  case KILLERS:
+      ++stage;
+      move = ss->killers[1]; // Second killer move
+      if (    move != MOVE_NONE
+          &&  move != ttMove
+          &&  pos.pseudo_legal(move)
+          && !pos.capture(move))
+          return move;
+
+  case COUNTERMOVE:
+      ++stage;
+      move = countermove;
+      if (    move != MOVE_NONE
+          &&  move != ttMove
+          &&  move != ss->killers[0]
+          &&  move != ss->killers[1]
+          &&  pos.pseudo_legal(move)
+          && !pos.capture(move))
+          return move;
+
+  case QUIET_INIT:
+      cur = endBadCaptures;
+      endMoves = generate<QUIETS>(pos, cur);
+      score<QUIETS>();
+      if (depth < 3 * ONE_PLY)
+      {
+          ExtMove* goodQuiet = std::partition(cur, endMoves, [](const ExtMove& m)
+                                             { return m.value > VALUE_ZERO; });
+          insertion_sort(cur, goodQuiet);
+      } else
+          insertion_sort(cur, endMoves);
+      ++stage;
+
+  case QUIET:
+      while (cur < endMoves)
+      {
+          move = *cur++;
+          if (   move != ttMove
+              && move != ss->killers[0]
+              && move != ss->killers[1]
+              && move != countermove)
+              return move;
+      }
+      ++stage;
+      cur = moves; // Point to beginning of bad captures
+
+  case BAD_CAPTURES:
+      if (cur < endBadCaptures)
+          return *cur++;
+      break;
+
+  case EVASIONS_INIT:
+      cur = moves;
+      endMoves = generate<EVASIONS>(pos, cur);
+      score<EVASIONS>();
+      ++stage;
+
+  case ALL_EVASIONS:
+      while (cur < endMoves)
+      {
+          move = pick_best(cur++, endMoves);
+          if (move != ttMove)
+              return move;
+      }
+      break;
+
+  case PROBCUT_INIT:
+      cur = moves;
+      endMoves = generate<CAPTURES>(pos, cur);
+      score<CAPTURES>();
+      ++stage;
+
+  case PROBCUT_CAPTURES:
+      while (cur < endMoves)
+      {
+          move = pick_best(cur++, endMoves);
+          if (   move != ttMove
+              && pos.see_ge(move, threshold + 1))
+              return move;
+      }
+      break;
+
+  case QCAPTURES_1_INIT: case QCAPTURES_2_INIT:
+      cur = moves;
+      endMoves = generate<CAPTURES>(pos, cur);
+      score<CAPTURES>();
+      ++stage;
+
+  case QCAPTURES_1: case QCAPTURES_2:
+      while (cur < endMoves)
+      {
+          move = pick_best(cur++, endMoves);
+          if (move != ttMove)
+              return move;
+      }
+      if (stage == QCAPTURES_2)
+          break;
+      cur = moves;
+      endMoves = generate<QUIET_CHECKS>(pos, cur);
+      ++stage;
+
+  case QCHECKS:
+      while (cur < endMoves)
+      {
+          move = cur++->move;
+          if (move != ttMove)
+              return move;
+      }
+      break;
+
+  case QSEARCH_RECAPTURES:
+      cur = moves;
+      endMoves = generate<CAPTURES>(pos, cur);
+      score<CAPTURES>();
+      ++stage;
+
+  case QRECAPTURES:
+      while (cur < endMoves)
+      {
+          move = pick_best(cur++, endMoves);
+          if (to_sq(move) == recaptureSquare)
+              return move;
+      }
+      break;
+
+  default:
+      assert(false);
+  }
+
+  return MOVE_NONE;
+}
diff --git a/src/movepick.h b/src/movepick.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..6fbd8be
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,123 @@
+/*
+  Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
+  Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
+  Copyright (C) 2008-2015 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2015-2016 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
+
+  Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
+  it under the terms of the GNU General Public License as published by
+  the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+  (at your option) any later version.
+
+  Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
+  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+  GNU General Public License for more details.
+
+  You should have received a copy of the GNU General Public License
+  along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+*/
+
+#ifndef MOVEPICK_H_INCLUDED
+#define MOVEPICK_H_INCLUDED
+
+#include <algorithm> // For std::max
+#include <cstring>   // For std::memset
+
+#include "movegen.h"
+#include "position.h"
+#include "types.h"
+
+
+/// The Stats struct stores moves statistics. According to the template parameter
+/// the class can store History and Countermoves. History records how often
+/// different moves have been successful or unsuccessful during the current search
+/// and is used for reduction and move ordering decisions.
+/// Countermoves store the move that refute a previous one. Entries are stored
+/// using only the moving piece and destination square, hence two moves with
+/// different origin but same destination and piece will be considered identical.
+template<typename T, bool CM = false>
+struct Stats {
+
+  static const Value Max = Value(1 << 28);
+
+  const T* operator[](Piece pc) const { return table[pc]; }
+  T* operator[](Piece pc) { return table[pc]; }
+  void clear() { std::memset(table, 0, sizeof(table)); }
+  void update(Piece pc, Square to, Move m) { table[pc][to] = m; }
+  void update(Piece pc, Square to, Value v) {
+
+    if (abs(int(v)) >= 324)
+        return;
+
+    table[pc][to] -= table[pc][to] * abs(int(v)) / (CM ? 936 : 324);
+    table[pc][to] += int(v) * 32;
+  }
+
+private:
+  T table[PIECE_NB][SQUARE_NB];
+};
+
+typedef Stats<Move> MoveStats;
+typedef Stats<Value, false> HistoryStats;
+typedef Stats<Value,  true> CounterMoveStats;
+typedef Stats<CounterMoveStats> CounterMoveHistoryStats;
+
+struct FromToStats {
+
+  Value get(Color c, Move m) const { return table[c][from_sq(m)][to_sq(m)]; }
+  void clear() { std::memset(table, 0, sizeof(table)); }
+  void update(Color c, Move m, Value v) {
+
+    if (abs(int(v)) >= 324)
+        return;
+
+    Square from = from_sq(m);
+    Square to = to_sq(m);
+
+    table[c][from][to] -= table[c][from][to] * abs(int(v)) / 324;
+    table[c][from][to] += int(v) * 32;
+  }
+
+private:
+  Value table[COLOR_NB][SQUARE_NB][SQUARE_NB];
+};
+
+
+/// MovePicker class is used to pick one pseudo legal move at a time from the
+/// current position. The most important method is next_move(), which returns a
+/// new pseudo legal move each time it is called, until there are no moves left,
+/// when MOVE_NONE is returned. In order to improve the efficiency of the alpha
+/// beta algorithm, MovePicker attempts to return the moves which are most likely
+/// to get a cut-off first.
+namespace Search { struct Stack; }
+
+class MovePicker {
+public:
+  MovePicker(const MovePicker&) = delete;
+  MovePicker& operator=(const MovePicker&) = delete;
+
+  MovePicker(const Position&, Move, Value);
+  MovePicker(const Position&, Move, Depth, Square);
+  MovePicker(const Position&, Move, Depth, Search::Stack*);
+
+  Move next_move();
+
+private:
+  template<GenType> void score();
+  ExtMove* begin() { return cur; }
+  ExtMove* end() { return endMoves; }
+
+  const Position& pos;
+  const Search::Stack* ss;
+  Move countermove;
+  Depth depth;
+  Move ttMove;
+  Square recaptureSquare;
+  Value threshold;
+  int stage;
+  ExtMove *cur, *endMoves, *endBadCaptures;
+  ExtMove moves[MAX_MOVES];
+};
+
+#endif // #ifndef MOVEPICK_H_INCLUDED
diff --git a/src/pawns.cpp b/src/pawns.cpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..80f5e49
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,291 @@
+/*
+  Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
+  Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
+  Copyright (C) 2008-2015 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2015-2016 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
+
+  Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
+  it under the terms of the GNU General Public License as published by
+  the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+  (at your option) any later version.
+
+  Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
+  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+  GNU General Public License for more details.
+
+  You should have received a copy of the GNU General Public License
+  along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+*/
+
+#include <algorithm>
+#include <cassert>
+
+#include "bitboard.h"
+#include "pawns.h"
+#include "position.h"
+#include "thread.h"
+
+namespace {
+
+  #define V Value
+  #define S(mg, eg) make_score(mg, eg)
+
+  // Isolated pawn penalty by opposed flag
+  const Score Isolated[2] = { S(45, 40), S(30, 27) };
+
+  // Backward pawn penalty by opposed flag
+  const Score Backward[2] = { S(56, 33), S(41, 19) };
+
+  // Unsupported pawn penalty for pawns which are neither isolated or backward
+  const Score Unsupported = S(17, 8);
+
+  // Connected pawn bonus by opposed, phalanx, twice supported and rank
+  Score Connected[2][2][2][RANK_NB];
+
+  // Doubled pawn penalty
+  const Score Doubled = S(18,38);
+
+  // Lever bonus by rank
+  const Score Lever[RANK_NB] = {
+    S( 0,  0), S( 0,  0), S(0, 0), S(0, 0),
+    S(17, 16), S(33, 32), S(0, 0), S(0, 0)
+  };
+
+  // Weakness of our pawn shelter in front of the king by [distance from edge][rank]
+  const Value ShelterWeakness[][RANK_NB] = {
+    { V( 97), V(21), V(26), V(51), V(87), V( 89), V( 99) },
+    { V(120), V( 0), V(28), V(76), V(88), V(103), V(104) },
+    { V(101), V( 7), V(54), V(78), V(77), V( 92), V(101) },
+    { V( 80), V(11), V(44), V(68), V(87), V( 90), V(119) }
+  };
+
+  // Danger of enemy pawns moving toward our king by [type][distance from edge][rank]
+  const Value StormDanger[][4][RANK_NB] = {
+    { { V( 0),  V(  67), V( 134), V(38), V(32) },
+      { V( 0),  V(  57), V( 139), V(37), V(22) },
+      { V( 0),  V(  43), V( 115), V(43), V(27) },
+      { V( 0),  V(  68), V( 124), V(57), V(32) } },
+    { { V(20),  V(  43), V( 100), V(56), V(20) },
+      { V(23),  V(  20), V(  98), V(40), V(15) },
+      { V(23),  V(  39), V( 103), V(36), V(18) },
+      { V(28),  V(  19), V( 108), V(42), V(26) } },
+    { { V( 0),  V(   0), V(  75), V(14), V( 2) },
+      { V( 0),  V(   0), V( 150), V(30), V( 4) },
+      { V( 0),  V(   0), V( 160), V(22), V( 5) },
+      { V( 0),  V(   0), V( 166), V(24), V(13) } },
+    { { V( 0),  V(-283), V(-281), V(57), V(31) },
+      { V( 0),  V(  58), V( 141), V(39), V(18) },
+      { V( 0),  V(  65), V( 142), V(48), V(32) },
+      { V( 0),  V(  60), V( 126), V(51), V(19) } }
+  };
+
+  // Max bonus for king safety. Corresponds to start position with all the pawns
+  // in front of the king and no enemy pawn on the horizon.
+  const Value MaxSafetyBonus = V(258);
+
+  #undef S
+  #undef V
+
+  template<Color Us>
+  Score evaluate(const Position& pos, Pawns::Entry* e) {
+
+    const Color  Them  = (Us == WHITE ? BLACK      : WHITE);
+    const Square Up    = (Us == WHITE ? NORTH      : SOUTH);
+    const Square Right = (Us == WHITE ? NORTH_EAST : SOUTH_WEST);
+    const Square Left  = (Us == WHITE ? NORTH_WEST : SOUTH_EAST);
+
+    Bitboard b, neighbours, stoppers, doubled, supported, phalanx;
+    Square s;
+    bool opposed, lever, connected, backward;
+    Score score = SCORE_ZERO;
+    const Square* pl = pos.squares<PAWN>(Us);
+    const Bitboard* pawnAttacksBB = StepAttacksBB[make_piece(Us, PAWN)];
+
+    Bitboard ourPawns   = pos.pieces(Us  , PAWN);
+    Bitboard theirPawns = pos.pieces(Them, PAWN);
+
+    e->passedPawns[Us]   = e->pawnAttacksSpan[Us] = 0;
+    e->semiopenFiles[Us] = 0xFF;
+    e->kingSquares[Us]   = SQ_NONE;
+    e->pawnAttacks[Us]   = shift<Right>(ourPawns) | shift<Left>(ourPawns);
+    e->pawnsOnSquares[Us][BLACK] = popcount(ourPawns & DarkSquares);
+    e->pawnsOnSquares[Us][WHITE] = pos.count<PAWN>(Us) - e->pawnsOnSquares[Us][BLACK];
+
+    // Loop through all pawns of the current color and score each pawn
+    while ((s = *pl++) != SQ_NONE)
+    {
+        assert(pos.piece_on(s) == make_piece(Us, PAWN));
+
+        File f = file_of(s);
+
+        e->semiopenFiles[Us]   &= ~(1 << f);
+        e->pawnAttacksSpan[Us] |= pawn_attack_span(Us, s);
+
+        // Flag the pawn
+        opposed    = theirPawns & forward_bb(Us, s);
+        stoppers   = theirPawns & passed_pawn_mask(Us, s);
+        lever      = theirPawns & pawnAttacksBB[s];
+        doubled    = ourPawns   & (s + Up);
+        neighbours = ourPawns   & adjacent_files_bb(f);
+        phalanx    = neighbours & rank_bb(s);
+        supported  = neighbours & rank_bb(s - Up);
+        connected  = supported | phalanx;
+
+        // A pawn is backward when it is behind all pawns of the same color on the
+        // adjacent files and cannot be safely advanced.
+        if (!neighbours || lever || relative_rank(Us, s) >= RANK_5)
+            backward = false;
+        else
+        {
+            // Find the backmost rank with neighbours or stoppers
+            b = rank_bb(backmost_sq(Us, neighbours | stoppers));
+
+            // The pawn is backward when it cannot safely progress to that rank:
+            // either there is a stopper in the way on this rank, or there is a
+            // stopper on adjacent file which controls the way to that rank.
+            backward = (b | shift<Up>(b & adjacent_files_bb(f))) & stoppers;
+
+            assert(!backward || !(pawn_attack_span(Them, s + Up) & neighbours));
+        }
+
+        // Passed pawns will be properly scored in evaluation because we need
+        // full attack info to evaluate them.
+        if (!stoppers && !(ourPawns & forward_bb(Us, s)))
+            e->passedPawns[Us] |= s;
+
+        // Score this pawn
+        if (!neighbours)
+            score -= Isolated[opposed];
+
+        else if (backward)
+            score -= Backward[opposed];
+
+        else if (!supported)
+            score -= Unsupported;
+
+        if (connected)
+            score += Connected[opposed][!!phalanx][more_than_one(supported)][relative_rank(Us, s)];
+
+        if (doubled)
+            score -= Doubled;
+
+        if (lever)
+            score += Lever[relative_rank(Us, s)];
+    }
+
+    return score;
+  }
+
+} // namespace
+
+namespace Pawns {
+
+/// Pawns::init() initializes some tables needed by evaluation. Instead of using
+/// hard-coded tables, when makes sense, we prefer to calculate them with a formula
+/// to reduce independent parameters and to allow easier tuning and better insight.
+
+void init() {
+
+  static const int Seed[RANK_NB] = { 0, 8, 19, 13, 71, 94, 169, 324 };
+
+  for (int opposed = 0; opposed <= 1; ++opposed)
+      for (int phalanx = 0; phalanx <= 1; ++phalanx)
+          for (int apex = 0; apex <= 1; ++apex)
+              for (Rank r = RANK_2; r < RANK_8; ++r)
+  {
+      int v = (Seed[r] + (phalanx ? (Seed[r + 1] - Seed[r]) / 2 : 0)) >> opposed;
+      v += (apex ? v / 2 : 0);
+      Connected[opposed][phalanx][apex][r] = make_score(v, v * 5 / 8);
+  }
+}
+
+
+/// Pawns::probe() looks up the current position's pawns configuration in
+/// the pawns hash table. It returns a pointer to the Entry if the position
+/// is found. Otherwise a new Entry is computed and stored there, so we don't
+/// have to recompute all when the same pawns configuration occurs again.
+
+Entry* probe(const Position& pos) {
+
+  Key key = pos.pawn_key();
+  Entry* e = pos.this_thread()->pawnsTable[key];
+
+  if (e->key == key)
+      return e;
+
+  e->key = key;
+  e->score = evaluate<WHITE>(pos, e) - evaluate<BLACK>(pos, e);
+  e->asymmetry = popcount(e->semiopenFiles[WHITE] ^ e->semiopenFiles[BLACK]);
+  e->openFiles = popcount(e->semiopenFiles[WHITE] & e->semiopenFiles[BLACK]);
+  return e;
+}
+
+
+/// Entry::shelter_storm() calculates shelter and storm penalties for the file
+/// the king is on, as well as the two adjacent files.
+
+template<Color Us>
+Value Entry::shelter_storm(const Position& pos, Square ksq) {
+
+  const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
+
+  enum { NoFriendlyPawn, Unblocked, BlockedByPawn, BlockedByKing };
+
+  Bitboard b = pos.pieces(PAWN) & (in_front_bb(Us, rank_of(ksq)) | rank_bb(ksq));
+  Bitboard ourPawns = b & pos.pieces(Us);
+  Bitboard theirPawns = b & pos.pieces(Them);
+  Value safety = MaxSafetyBonus;
+  File center = std::max(FILE_B, std::min(FILE_G, file_of(ksq)));
+
+  for (File f = center - File(1); f <= center + File(1); ++f)
+  {
+      b = ourPawns & file_bb(f);
+      Rank rkUs = b ? relative_rank(Us, backmost_sq(Us, b)) : RANK_1;
+
+      b  = theirPawns & file_bb(f);
+      Rank rkThem = b ? relative_rank(Us, frontmost_sq(Them, b)) : RANK_1;
+
+      safety -=  ShelterWeakness[std::min(f, FILE_H - f)][rkUs]
+               + StormDanger
+                 [f == file_of(ksq) && rkThem == relative_rank(Us, ksq) + 1 ? BlockedByKing  :
+                  rkUs   == RANK_1                                          ? NoFriendlyPawn :
+                  rkThem == rkUs + 1                                        ? BlockedByPawn  : Unblocked]
+                 [std::min(f, FILE_H - f)][rkThem];
+  }
+
+  return safety;
+}
+
+
+/// Entry::do_king_safety() calculates a bonus for king safety. It is called only
+/// when king square changes, which is about 20% of total king_safety() calls.
+
+template<Color Us>
+Score Entry::do_king_safety(const Position& pos, Square ksq) {
+
+  kingSquares[Us] = ksq;
+  castlingRights[Us] = pos.can_castle(Us);
+  int minKingPawnDistance = 0;
+
+  Bitboard pawns = pos.pieces(Us, PAWN);
+  if (pawns)
+      while (!(DistanceRingBB[ksq][minKingPawnDistance++] & pawns)) {}
+
+  Value bonus = shelter_storm<Us>(pos, ksq);
+
+  // If we can castle use the bonus after the castling if it is bigger
+  if (pos.can_castle(MakeCastling<Us, KING_SIDE>::right))
+      bonus = std::max(bonus, shelter_storm<Us>(pos, relative_square(Us, SQ_G1)));
+
+  if (pos.can_castle(MakeCastling<Us, QUEEN_SIDE>::right))
+      bonus = std::max(bonus, shelter_storm<Us>(pos, relative_square(Us, SQ_C1)));
+
+  return make_score(bonus, -16 * minKingPawnDistance);
+}
+
+// Explicit template instantiation
+template Score Entry::do_king_safety<WHITE>(const Position& pos, Square ksq);
+template Score Entry::do_king_safety<BLACK>(const Position& pos, Square ksq);
+
+} // namespace Pawns
diff --git a/src/pawns.h b/src/pawns.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..e26ae67
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,88 @@
+/*
+  Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
+  Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
+  Copyright (C) 2008-2015 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2015-2016 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
+
+  Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
+  it under the terms of the GNU General Public License as published by
+  the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+  (at your option) any later version.
+
+  Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
+  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+  GNU General Public License for more details.
+
+  You should have received a copy of the GNU General Public License
+  along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+*/
+
+#ifndef PAWNS_H_INCLUDED
+#define PAWNS_H_INCLUDED
+
+#include "misc.h"
+#include "position.h"
+#include "types.h"
+
+namespace Pawns {
+
+/// Pawns::Entry contains various information about a pawn structure. A lookup
+/// to the pawn hash table (performed by calling the probe function) returns a
+/// pointer to an Entry object.
+
+struct Entry {
+
+  Score pawns_score() const { return score; }
+  Bitboard pawn_attacks(Color c) const { return pawnAttacks[c]; }
+  Bitboard passed_pawns(Color c) const { return passedPawns[c]; }
+  Bitboard pawn_attacks_span(Color c) const { return pawnAttacksSpan[c]; }
+  int pawn_asymmetry() const { return asymmetry; }
+  int open_files() const { return openFiles; }
+
+  int semiopen_file(Color c, File f) const {
+    return semiopenFiles[c] & (1 << f);
+  }
+
+  int semiopen_side(Color c, File f, bool leftSide) const {
+    return semiopenFiles[c] & (leftSide ? (1 << f) - 1 : ~((1 << (f + 1)) - 1));
+  }
+
+  int pawns_on_same_color_squares(Color c, Square s) const {
+    return pawnsOnSquares[c][!!(DarkSquares & s)];
+  }
+
+  template<Color Us>
+  Score king_safety(const Position& pos, Square ksq) {
+    return  kingSquares[Us] == ksq && castlingRights[Us] == pos.can_castle(Us)
+          ? kingSafety[Us] : (kingSafety[Us] = do_king_safety<Us>(pos, ksq));
+  }
+
+  template<Color Us>
+  Score do_king_safety(const Position& pos, Square ksq);
+
+  template<Color Us>
+  Value shelter_storm(const Position& pos, Square ksq);
+
+  Key key;
+  Score score;
+  Bitboard passedPawns[COLOR_NB];
+  Bitboard pawnAttacks[COLOR_NB];
+  Bitboard pawnAttacksSpan[COLOR_NB];
+  Square kingSquares[COLOR_NB];
+  Score kingSafety[COLOR_NB];
+  int castlingRights[COLOR_NB];
+  int semiopenFiles[COLOR_NB];
+  int pawnsOnSquares[COLOR_NB][COLOR_NB]; // [color][light/dark squares]
+  int asymmetry;
+  int openFiles;
+};
+
+typedef HashTable<Entry, 16384> Table;
+
+void init();
+Entry* probe(const Position& pos);
+
+} // namespace Pawns
+
+#endif // #ifndef PAWNS_H_INCLUDED
diff --git a/src/position.cpp b/src/position.cpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..c09a953
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,1168 @@
+/*
+  Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
+  Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
+  Copyright (C) 2008-2015 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2015-2016 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
+
+  Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
+  it under the terms of the GNU General Public License as published by
+  the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+  (at your option) any later version.
+
+  Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
+  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+  GNU General Public License for more details.
+
+  You should have received a copy of the GNU General Public License
+  along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+*/
+
+#include <algorithm>
+#include <cassert>
+#include <cstddef> // For offsetof()
+#include <cstring> // For std::memset, std::memcmp
+#include <iomanip>
+#include <sstream>
+
+#include "bitboard.h"
+#include "misc.h"
+#include "movegen.h"
+#include "position.h"
+#include "thread.h"
+#include "tt.h"
+#include "uci.h"
+
+using std::string;
+
+namespace PSQT {
+  extern Score psq[PIECE_NB][SQUARE_NB];
+}
+
+namespace Zobrist {
+
+  Key psq[PIECE_NB][SQUARE_NB];
+  Key enpassant[FILE_NB];
+  Key castling[CASTLING_RIGHT_NB];
+  Key side;
+}
+
+namespace {
+
+const string PieceToChar(" PNBRQK  pnbrqk");
+
+// min_attacker() is a helper function used by see() to locate the least
+// valuable attacker for the side to move, remove the attacker we just found
+// from the bitboards and scan for new X-ray attacks behind it.
+
+template<int Pt>
+PieceType min_attacker(const Bitboard* bb, Square to, Bitboard stmAttackers,
+                       Bitboard& occupied, Bitboard& attackers) {
+
+  Bitboard b = stmAttackers & bb[Pt];
+  if (!b)
+      return min_attacker<Pt+1>(bb, to, stmAttackers, occupied, attackers);
+
+  occupied ^= b & ~(b - 1);
+
+  if (Pt == PAWN || Pt == BISHOP || Pt == QUEEN)
+      attackers |= attacks_bb<BISHOP>(to, occupied) & (bb[BISHOP] | bb[QUEEN]);
+
+  if (Pt == ROOK || Pt == QUEEN)
+      attackers |= attacks_bb<ROOK>(to, occupied) & (bb[ROOK] | bb[QUEEN]);
+
+  attackers &= occupied; // After X-ray that may add already processed pieces
+  return (PieceType)Pt;
+}
+
+template<>
+PieceType min_attacker<KING>(const Bitboard*, Square, Bitboard, Bitboard&, Bitboard&) {
+  return KING; // No need to update bitboards: it is the last cycle
+}
+
+} // namespace
+
+
+/// operator<<(Position) returns an ASCII representation of the position
+
+std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Position& pos) {
+
+  os << "\n +---+---+---+---+---+---+---+---+\n";
+
+  for (Rank r = RANK_8; r >= RANK_1; --r)
+  {
+      for (File f = FILE_A; f <= FILE_H; ++f)
+          os << " | " << PieceToChar[pos.piece_on(make_square(f, r))];
+
+      os << " |\n +---+---+---+---+---+---+---+---+\n";
+  }
+
+  os << "\nFen: " << pos.fen() << "\nKey: " << std::hex << std::uppercase
+     << std::setfill('0') << std::setw(16) << pos.key() << std::dec << "\nCheckers: ";
+
+  for (Bitboard b = pos.checkers(); b; )
+      os << UCI::square(pop_lsb(&b)) << " ";
+
+  return os;
+}
+
+
+/// Position::init() initializes at startup the various arrays used to compute
+/// hash keys.
+
+void Position::init() {
+
+  PRNG rng(1070372);
+
+  for (Piece pc : Pieces)
+      for (Square s = SQ_A1; s <= SQ_H8; ++s)
+          Zobrist::psq[pc][s] = rng.rand<Key>();
+
+  for (File f = FILE_A; f <= FILE_H; ++f)
+      Zobrist::enpassant[f] = rng.rand<Key>();
+
+  for (int cr = NO_CASTLING; cr <= ANY_CASTLING; ++cr)
+  {
+      Zobrist::castling[cr] = 0;
+      Bitboard b = cr;
+      while (b)
+      {
+          Key k = Zobrist::castling[1ULL << pop_lsb(&b)];
+          Zobrist::castling[cr] ^= k ? k : rng.rand<Key>();
+      }
+  }
+
+  Zobrist::side = rng.rand<Key>();
+}
+
+
+/// Position::set() initializes the position object with the given FEN string.
+/// This function is not very robust - make sure that input FENs are correct,
+/// this is assumed to be the responsibility of the GUI.
+
+Position& Position::set(const string& fenStr, bool isChess960, StateInfo* si, Thread* th) {
+/*
+   A FEN string defines a particular position using only the ASCII character set.
+
+   A FEN string contains six fields separated by a space. The fields are:
+
+   1) Piece placement (from white's perspective). Each rank is described, starting
+      with rank 8 and ending with rank 1. Within each rank, the contents of each
+      square are described from file A through file H. Following the Standard
+      Algebraic Notation (SAN), each piece is identified by a single letter taken
+      from the standard English names. White pieces are designated using upper-case
+      letters ("PNBRQK") whilst Black uses lowercase ("pnbrqk"). Blank squares are
+      noted using digits 1 through 8 (the number of blank squares), and "/"
+      separates ranks.
+
+   2) Active color. "w" means white moves next, "b" means black.
+
+   3) Castling availability. If neither side can castle, this is "-". Otherwise,
+      this has one or more letters: "K" (White can castle kingside), "Q" (White
+      can castle queenside), "k" (Black can castle kingside), and/or "q" (Black
+      can castle queenside).
+
+   4) En passant target square (in algebraic notation). If there's no en passant
+      target square, this is "-". If a pawn has just made a 2-square move, this
+      is the position "behind" the pawn. This is recorded regardless of whether
+      there is a pawn in position to make an en passant capture.
+
+   5) Halfmove clock. This is the number of halfmoves since the last pawn advance
+      or capture. This is used to determine if a draw can be claimed under the
+      fifty-move rule.
+
+   6) Fullmove number. The number of the full move. It starts at 1, and is
+      incremented after Black's move.
+*/
+
+  unsigned char col, row, token;
+  size_t idx;
+  Square sq = SQ_A8;
+  std::istringstream ss(fenStr);
+
+  std::memset(this, 0, sizeof(Position));
+  std::memset(si, 0, sizeof(StateInfo));
+  std::fill_n(&pieceList[0][0], sizeof(pieceList) / sizeof(Square), SQ_NONE);
+  st = si;
+
+  ss >> std::noskipws;
+
+  // 1. Piece placement
+  while ((ss >> token) && !isspace(token))
+  {
+      if (isdigit(token))
+          sq += Square(token - '0'); // Advance the given number of files
+
+      else if (token == '/')
+          sq -= Square(16);
+
+      else if ((idx = PieceToChar.find(token)) != string::npos)
+      {
+          put_piece(Piece(idx), sq);
+          ++sq;
+      }
+  }
+
+  // 2. Active color
+  ss >> token;
+  sideToMove = (token == 'w' ? WHITE : BLACK);
+  ss >> token;
+
+  // 3. Castling availability. Compatible with 3 standards: Normal FEN standard,
+  // Shredder-FEN that uses the letters of the columns on which the rooks began
+  // the game instead of KQkq and also X-FEN standard that, in case of Chess960,
+  // if an inner rook is associated with the castling right, the castling tag is
+  // replaced by the file letter of the involved rook, as for the Shredder-FEN.
+  while ((ss >> token) && !isspace(token))
+  {
+      Square rsq;
+      Color c = islower(token) ? BLACK : WHITE;
+      Piece rook = make_piece(c, ROOK);
+
+      token = char(toupper(token));
+
+      if (token == 'K')
+          for (rsq = relative_square(c, SQ_H1); piece_on(rsq) != rook; --rsq) {}
+
+      else if (token == 'Q')
+          for (rsq = relative_square(c, SQ_A1); piece_on(rsq) != rook; ++rsq) {}
+
+      else if (token >= 'A' && token <= 'H')
+          rsq = make_square(File(token - 'A'), relative_rank(c, RANK_1));
+
+      else
+          continue;
+
+      set_castling_right(c, rsq);
+  }
+
+  // 4. En passant square. Ignore if no pawn capture is possible
+  if (   ((ss >> col) && (col >= 'a' && col <= 'h'))
+      && ((ss >> row) && (row == '3' || row == '6')))
+  {
+      st->epSquare = make_square(File(col - 'a'), Rank(row - '1'));
+
+      if (!(attackers_to(st->epSquare) & pieces(sideToMove, PAWN)))
+          st->epSquare = SQ_NONE;
+  }
+  else
+      st->epSquare = SQ_NONE;
+
+  // 5-6. Halfmove clock and fullmove number
+  ss >> std::skipws >> st->rule50 >> gamePly;
+
+  // Convert from fullmove starting from 1 to ply starting from 0,
+  // handle also common incorrect FEN with fullmove = 0.
+  gamePly = std::max(2 * (gamePly - 1), 0) + (sideToMove == BLACK);
+
+  chess960 = isChess960;
+  thisThread = th;
+  set_state(st);
+
+  assert(pos_is_ok());
+
+  return *this;
+}
+
+
+/// Position::set_castling_right() is a helper function used to set castling
+/// rights given the corresponding color and the rook starting square.
+
+void Position::set_castling_right(Color c, Square rfrom) {
+
+  Square kfrom = square<KING>(c);
+  CastlingSide cs = kfrom < rfrom ? KING_SIDE : QUEEN_SIDE;
+  CastlingRight cr = (c | cs);
+
+  st->castlingRights |= cr;
+  castlingRightsMask[kfrom] |= cr;
+  castlingRightsMask[rfrom] |= cr;
+  castlingRookSquare[cr] = rfrom;
+
+  Square kto = relative_square(c, cs == KING_SIDE ? SQ_G1 : SQ_C1);
+  Square rto = relative_square(c, cs == KING_SIDE ? SQ_F1 : SQ_D1);
+
+  for (Square s = std::min(rfrom, rto); s <= std::max(rfrom, rto); ++s)
+      if (s != kfrom && s != rfrom)
+          castlingPath[cr] |= s;
+
+  for (Square s = std::min(kfrom, kto); s <= std::max(kfrom, kto); ++s)
+      if (s != kfrom && s != rfrom)
+          castlingPath[cr] |= s;
+}
+
+
+/// Position::set_check_info() sets king attacks to detect if a move gives check
+
+void Position::set_check_info(StateInfo* si) const {
+
+  si->blockersForKing[WHITE] = slider_blockers(pieces(BLACK), square<KING>(WHITE), si->pinnersForKing[WHITE]);
+  si->blockersForKing[BLACK] = slider_blockers(pieces(WHITE), square<KING>(BLACK), si->pinnersForKing[BLACK]);
+
+  Square ksq = square<KING>(~sideToMove);
+
+  si->checkSquares[PAWN]   = attacks_from<PAWN>(ksq, ~sideToMove);
+  si->checkSquares[KNIGHT] = attacks_from<KNIGHT>(ksq);
+  si->checkSquares[BISHOP] = attacks_from<BISHOP>(ksq);
+  si->checkSquares[ROOK]   = attacks_from<ROOK>(ksq);
+  si->checkSquares[QUEEN]  = si->checkSquares[BISHOP] | si->checkSquares[ROOK];
+  si->checkSquares[KING]   = 0;
+}
+
+
+/// Position::set_state() computes the hash keys of the position, and other
+/// data that once computed is updated incrementally as moves are made.
+/// The function is only used when a new position is set up, and to verify
+/// the correctness of the StateInfo data when running in debug mode.
+
+void Position::set_state(StateInfo* si) const {
+
+  si->key = si->pawnKey = si->materialKey = 0;
+  si->nonPawnMaterial[WHITE] = si->nonPawnMaterial[BLACK] = VALUE_ZERO;
+  si->psq = SCORE_ZERO;
+  si->checkersBB = attackers_to(square<KING>(sideToMove)) & pieces(~sideToMove);
+
+  set_check_info(si);
+
+  for (Bitboard b = pieces(); b; )
+  {
+      Square s = pop_lsb(&b);
+      Piece pc = piece_on(s);
+      si->key ^= Zobrist::psq[pc][s];
+      si->psq += PSQT::psq[pc][s];
+  }
+
+  if (si->epSquare != SQ_NONE)
+      si->key ^= Zobrist::enpassant[file_of(si->epSquare)];
+
+  if (sideToMove == BLACK)
+      si->key ^= Zobrist::side;
+
+  si->key ^= Zobrist::castling[si->castlingRights];
+
+  for (Bitboard b = pieces(PAWN); b; )
+  {
+      Square s = pop_lsb(&b);
+      si->pawnKey ^= Zobrist::psq[piece_on(s)][s];
+  }
+
+  for (Piece pc : Pieces)
+  {
+      if (type_of(pc) != PAWN && type_of(pc) != KING)
+          si->nonPawnMaterial[color_of(pc)] += pieceCount[pc] * PieceValue[MG][pc];
+
+      for (int cnt = 0; cnt < pieceCount[pc]; ++cnt)
+          si->materialKey ^= Zobrist::psq[pc][cnt];
+  }
+}
+
+
+/// Position::fen() returns a FEN representation of the position. In case of
+/// Chess960 the Shredder-FEN notation is used. This is mainly a debugging function.
+
+const string Position::fen() const {
+
+  int emptyCnt;
+  std::ostringstream ss;
+
+  for (Rank r = RANK_8; r >= RANK_1; --r)
+  {
+      for (File f = FILE_A; f <= FILE_H; ++f)
+      {
+          for (emptyCnt = 0; f <= FILE_H && empty(make_square(f, r)); ++f)
+              ++emptyCnt;
+
+          if (emptyCnt)
+              ss << emptyCnt;
+
+          if (f <= FILE_H)
+              ss << PieceToChar[piece_on(make_square(f, r))];
+      }
+
+      if (r > RANK_1)
+          ss << '/';
+  }
+
+  ss << (sideToMove == WHITE ? " w " : " b ");
+
+  if (can_castle(WHITE_OO))
+      ss << (chess960 ? char('A' + file_of(castling_rook_square(WHITE |  KING_SIDE))) : 'K');
+
+  if (can_castle(WHITE_OOO))
+      ss << (chess960 ? char('A' + file_of(castling_rook_square(WHITE | QUEEN_SIDE))) : 'Q');
+
+  if (can_castle(BLACK_OO))
+      ss << (chess960 ? char('a' + file_of(castling_rook_square(BLACK |  KING_SIDE))) : 'k');
+
+  if (can_castle(BLACK_OOO))
+      ss << (chess960 ? char('a' + file_of(castling_rook_square(BLACK | QUEEN_SIDE))) : 'q');
+
+  if (!can_castle(WHITE) && !can_castle(BLACK))
+      ss << '-';
+
+  ss << (ep_square() == SQ_NONE ? " - " : " " + UCI::square(ep_square()) + " ")
+     << st->rule50 << " " << 1 + (gamePly - (sideToMove == BLACK)) / 2;
+
+  return ss.str();
+}
+
+
+/// Position::game_phase() calculates the game phase interpolating total non-pawn
+/// material between endgame and midgame limits.
+
+Phase Position::game_phase() const {
+
+  Value npm = st->nonPawnMaterial[WHITE] + st->nonPawnMaterial[BLACK];
+
+  npm = std::max(EndgameLimit, std::min(npm, MidgameLimit));
+
+  return Phase(((npm - EndgameLimit) * PHASE_MIDGAME) / (MidgameLimit - EndgameLimit));
+}
+
+
+/// Position::slider_blockers() returns a bitboard of all the pieces (both colors)
+/// that are blocking attacks on the square 's' from 'sliders'. A piece blocks a
+/// slider if removing that piece from the board would result in a position where
+/// square 's' is attacked. For example, a king-attack blocking piece can be either
+/// a pinned or a discovered check piece, according if its color is the opposite
+/// or the same of the color of the slider.
+
+Bitboard Position::slider_blockers(Bitboard sliders, Square s, Bitboard& pinners) const {
+
+  Bitboard result = 0;
+  pinners = 0;
+
+  // Snipers are sliders that attack 's' when a piece is removed
+  Bitboard snipers = (  (PseudoAttacks[ROOK  ][s] & pieces(QUEEN, ROOK))
+                      | (PseudoAttacks[BISHOP][s] & pieces(QUEEN, BISHOP))) & sliders;
+
+  while (snipers)
+  {
+    Square sniperSq = pop_lsb(&snipers);
+    Bitboard b = between_bb(s, sniperSq) & pieces();
+
+    if (!more_than_one(b))
+    {
+        result |= b;
+        if (b & pieces(color_of(piece_on(s))))
+            pinners |= sniperSq;
+    }
+  }
+  return result;
+}
+
+
+/// Position::attackers_to() computes a bitboard of all pieces which attack a
+/// given square. Slider attacks use the occupied bitboard to indicate occupancy.
+
+Bitboard Position::attackers_to(Square s, Bitboard occupied) const {
+
+  return  (attacks_from<PAWN>(s, BLACK)    & pieces(WHITE, PAWN))
+        | (attacks_from<PAWN>(s, WHITE)    & pieces(BLACK, PAWN))
+        | (attacks_from<KNIGHT>(s)         & pieces(KNIGHT))
+        | (attacks_bb<ROOK  >(s, occupied) & pieces(ROOK,   QUEEN))
+        | (attacks_bb<BISHOP>(s, occupied) & pieces(BISHOP, QUEEN))
+        | (attacks_from<KING>(s)           & pieces(KING));
+}
+
+
+/// Position::legal() tests whether a pseudo-legal move is legal
+
+bool Position::legal(Move m) const {
+
+  assert(is_ok(m));
+
+  Color us = sideToMove;
+  Square from = from_sq(m);
+
+  assert(color_of(moved_piece(m)) == us);
+  assert(piece_on(square<KING>(us)) == make_piece(us, KING));
+
+  // En passant captures are a tricky special case. Because they are rather
+  // uncommon, we do it simply by testing whether the king is attacked after
+  // the move is made.
+  if (type_of(m) == ENPASSANT)
+  {
+      Square ksq = square<KING>(us);
+      Square to = to_sq(m);
+      Square capsq = to - pawn_push(us);
+      Bitboard occupied = (pieces() ^ from ^ capsq) | to;
+
+      assert(to == ep_square());
+      assert(moved_piece(m) == make_piece(us, PAWN));
+      assert(piece_on(capsq) == make_piece(~us, PAWN));
+      assert(piece_on(to) == NO_PIECE);
+
+      return   !(attacks_bb<  ROOK>(ksq, occupied) & pieces(~us, QUEEN, ROOK))
+            && !(attacks_bb<BISHOP>(ksq, occupied) & pieces(~us, QUEEN, BISHOP));
+  }
+
+  // If the moving piece is a king, check whether the destination
+  // square is attacked by the opponent. Castling moves are checked
+  // for legality during move generation.
+  if (type_of(piece_on(from)) == KING)
+      return type_of(m) == CASTLING || !(attackers_to(to_sq(m)) & pieces(~us));
+
+  // A non-king move is legal if and only if it is not pinned or it
+  // is moving along the ray towards or away from the king.
+  return   !(pinned_pieces(us) & from)
+        ||  aligned(from, to_sq(m), square<KING>(us));
+}
+
+
+/// Position::pseudo_legal() takes a random move and tests whether the move is
+/// pseudo legal. It is used to validate moves from TT that can be corrupted
+/// due to SMP concurrent access or hash position key aliasing.
+
+bool Position::pseudo_legal(const Move m) const {
+
+  Color us = sideToMove;
+  Square from = from_sq(m);
+  Square to = to_sq(m);
+  Piece pc = moved_piece(m);
+
+  // Use a slower but simpler function for uncommon cases
+  if (type_of(m) != NORMAL)
+      return MoveList<LEGAL>(*this).contains(m);
+
+  // Is not a promotion, so promotion piece must be empty
+  if (promotion_type(m) - KNIGHT != NO_PIECE_TYPE)
+      return false;
+
+  // If the 'from' square is not occupied by a piece belonging to the side to
+  // move, the move is obviously not legal.
+  if (pc == NO_PIECE || color_of(pc) != us)
+      return false;
+
+  // The destination square cannot be occupied by a friendly piece
+  if (pieces(us) & to)
+      return false;
+
+  // Handle the special case of a pawn move
+  if (type_of(pc) == PAWN)
+  {
+      // We have already handled promotion moves, so destination
+      // cannot be on the 8th/1st rank.
+      if (rank_of(to) == relative_rank(us, RANK_8))
+          return false;
+
+      if (   !(attacks_from<PAWN>(from, us) & pieces(~us) & to) // Not a capture
+          && !((from + pawn_push(us) == to) && empty(to))       // Not a single push
+          && !(   (from + 2 * pawn_push(us) == to)              // Not a double push
+               && (rank_of(from) == relative_rank(us, RANK_2))
+               && empty(to)
+               && empty(to - pawn_push(us))))
+          return false;
+  }
+  else if (!(attacks_from(pc, from) & to))
+      return false;
+
+  // Evasions generator already takes care to avoid some kind of illegal moves
+  // and legal() relies on this. We therefore have to take care that the same
+  // kind of moves are filtered out here.
+  if (checkers())
+  {
+      if (type_of(pc) != KING)
+      {
+          // Double check? In this case a king move is required
+          if (more_than_one(checkers()))
+              return false;
+
+          // Our move must be a blocking evasion or a capture of the checking piece
+          if (!((between_bb(lsb(checkers()), square<KING>(us)) | checkers()) & to))
+              return false;
+      }
+      // In case of king moves under check we have to remove king so as to catch
+      // invalid moves like b1a1 when opposite queen is on c1.
+      else if (attackers_to(to, pieces() ^ from) & pieces(~us))
+          return false;
+  }
+
+  return true;
+}
+
+
+/// Position::gives_check() tests whether a pseudo-legal move gives a check
+
+bool Position::gives_check(Move m) const {
+
+  assert(is_ok(m));
+  assert(color_of(moved_piece(m)) == sideToMove);
+
+  Square from = from_sq(m);
+  Square to = to_sq(m);
+
+  // Is there a direct check?
+  if (st->checkSquares[type_of(piece_on(from))] & to)
+      return true;
+
+  // Is there a discovered check?
+  if (   (discovered_check_candidates() & from)
+      && !aligned(from, to, square<KING>(~sideToMove)))
+      return true;
+
+  switch (type_of(m))
+  {
+  case NORMAL:
+      return false;
+
+  case PROMOTION:
+      return attacks_bb(Piece(promotion_type(m)), to, pieces() ^ from) & square<KING>(~sideToMove);
+
+  // En passant capture with check? We have already handled the case
+  // of direct checks and ordinary discovered check, so the only case we
+  // need to handle is the unusual case of a discovered check through
+  // the captured pawn.
+  case ENPASSANT:
+  {
+      Square capsq = make_square(file_of(to), rank_of(from));
+      Bitboard b = (pieces() ^ from ^ capsq) | to;
+
+      return  (attacks_bb<  ROOK>(square<KING>(~sideToMove), b) & pieces(sideToMove, QUEEN, ROOK))
+            | (attacks_bb<BISHOP>(square<KING>(~sideToMove), b) & pieces(sideToMove, QUEEN, BISHOP));
+  }
+  case CASTLING:
+  {
+      Square kfrom = from;
+      Square rfrom = to; // Castling is encoded as 'King captures the rook'
+      Square kto = relative_square(sideToMove, rfrom > kfrom ? SQ_G1 : SQ_C1);
+      Square rto = relative_square(sideToMove, rfrom > kfrom ? SQ_F1 : SQ_D1);
+
+      return   (PseudoAttacks[ROOK][rto] & square<KING>(~sideToMove))
+            && (attacks_bb<ROOK>(rto, (pieces() ^ kfrom ^ rfrom) | rto | kto) & square<KING>(~sideToMove));
+  }
+  default:
+      assert(false);
+      return false;
+  }
+}
+
+
+/// Position::do_move() makes a move, and saves all information necessary
+/// to a StateInfo object. The move is assumed to be legal. Pseudo-legal
+/// moves should be filtered out before this function is called.
+
+void Position::do_move(Move m, StateInfo& newSt, bool givesCheck) {
+
+  assert(is_ok(m));
+  assert(&newSt != st);
+
+  ++nodes;
+  Key k = st->key ^ Zobrist::side;
+
+  // Copy some fields of the old state to our new StateInfo object except the
+  // ones which are going to be recalculated from scratch anyway and then switch
+  // our state pointer to point to the new (ready to be updated) state.
+  std::memcpy(&newSt, st, offsetof(StateInfo, key));
+  newSt.previous = st;
+  st = &newSt;
+
+  // Increment ply counters. In particular, rule50 will be reset to zero later on
+  // in case of a capture or a pawn move.
+  ++gamePly;
+  ++st->rule50;
+  ++st->pliesFromNull;
+
+  Color us = sideToMove;
+  Color them = ~us;
+  Square from = from_sq(m);
+  Square to = to_sq(m);
+  Piece pc = piece_on(from);
+  Piece captured = type_of(m) == ENPASSANT ? make_piece(them, PAWN) : piece_on(to);
+
+  assert(color_of(pc) == us);
+  assert(captured == NO_PIECE || color_of(captured) == (type_of(m) != CASTLING ? them : us));
+  assert(type_of(captured) != KING);
+
+  if (type_of(m) == CASTLING)
+  {
+      assert(pc == make_piece(us, KING));
+      assert(captured == make_piece(us, ROOK));
+
+      Square rfrom, rto;
+      do_castling<true>(us, from, to, rfrom, rto);
+
+      st->psq += PSQT::psq[captured][rto] - PSQT::psq[captured][rfrom];
+      k ^= Zobrist::psq[captured][rfrom] ^ Zobrist::psq[captured][rto];
+      captured = NO_PIECE;
+  }
+
+  if (captured)
+  {
+      Square capsq = to;
+
+      // If the captured piece is a pawn, update pawn hash key, otherwise
+      // update non-pawn material.
+      if (type_of(captured) == PAWN)
+      {
+          if (type_of(m) == ENPASSANT)
+          {
+              capsq -= pawn_push(us);
+
+              assert(pc == make_piece(us, PAWN));
+              assert(to == st->epSquare);
+              assert(relative_rank(us, to) == RANK_6);
+              assert(piece_on(to) == NO_PIECE);
+              assert(piece_on(capsq) == make_piece(them, PAWN));
+
+              board[capsq] = NO_PIECE; // Not done by remove_piece()
+          }
+
+          st->pawnKey ^= Zobrist::psq[captured][capsq];
+      }
+      else
+          st->nonPawnMaterial[them] -= PieceValue[MG][captured];
+
+      // Update board and piece lists
+      remove_piece(captured, capsq);
+
+      // Update material hash key and prefetch access to materialTable
+      k ^= Zobrist::psq[captured][capsq];
+      st->materialKey ^= Zobrist::psq[captured][pieceCount[captured]];
+      prefetch(thisThread->materialTable[st->materialKey]);
+
+      // Update incremental scores
+      st->psq -= PSQT::psq[captured][capsq];
+
+      // Reset rule 50 counter
+      st->rule50 = 0;
+  }
+
+  // Update hash key
+  k ^= Zobrist::psq[pc][from] ^ Zobrist::psq[pc][to];
+
+  // Reset en passant square
+  if (st->epSquare != SQ_NONE)
+  {
+      k ^= Zobrist::enpassant[file_of(st->epSquare)];
+      st->epSquare = SQ_NONE;
+  }
+
+  // Update castling rights if needed
+  if (st->castlingRights && (castlingRightsMask[from] | castlingRightsMask[to]))
+  {
+      int cr = castlingRightsMask[from] | castlingRightsMask[to];
+      k ^= Zobrist::castling[st->castlingRights & cr];
+      st->castlingRights &= ~cr;
+  }
+
+  // Move the piece. The tricky Chess960 castling is handled earlier
+  if (type_of(m) != CASTLING)
+      move_piece(pc, from, to);
+
+  // If the moving piece is a pawn do some special extra work
+  if (type_of(pc) == PAWN)
+  {
+      // Set en-passant square if the moved pawn can be captured
+      if (   (int(to) ^ int(from)) == 16
+          && (attacks_from<PAWN>(to - pawn_push(us), us) & pieces(them, PAWN)))
+      {
+          st->epSquare = (from + to) / 2;
+          k ^= Zobrist::enpassant[file_of(st->epSquare)];
+      }
+
+      else if (type_of(m) == PROMOTION)
+      {
+          Piece promotion = make_piece(us, promotion_type(m));
+
+          assert(relative_rank(us, to) == RANK_8);
+          assert(type_of(promotion) >= KNIGHT && type_of(promotion) <= QUEEN);
+
+          remove_piece(pc, to);
+          put_piece(promotion, to);
+
+          // Update hash keys
+          k ^= Zobrist::psq[pc][to] ^ Zobrist::psq[promotion][to];
+          st->pawnKey ^= Zobrist::psq[pc][to];
+          st->materialKey ^=  Zobrist::psq[promotion][pieceCount[promotion]-1]
+                            ^ Zobrist::psq[pc][pieceCount[pc]];
+
+          // Update incremental score
+          st->psq += PSQT::psq[promotion][to] - PSQT::psq[pc][to];
+
+          // Update material
+          st->nonPawnMaterial[us] += PieceValue[MG][promotion];
+      }
+
+      // Update pawn hash key and prefetch access to pawnsTable
+      st->pawnKey ^= Zobrist::psq[pc][from] ^ Zobrist::psq[pc][to];
+      prefetch(thisThread->pawnsTable[st->pawnKey]);
+
+      // Reset rule 50 draw counter
+      st->rule50 = 0;
+  }
+
+  // Update incremental scores
+  st->psq += PSQT::psq[pc][to] - PSQT::psq[pc][from];
+
+  // Set capture piece
+  st->capturedPiece = captured;
+
+  // Update the key with the final value
+  st->key = k;
+
+  // Calculate checkers bitboard (if move gives check)
+  st->checkersBB = givesCheck ? attackers_to(square<KING>(them)) & pieces(us) : 0;
+
+  sideToMove = ~sideToMove;
+
+  // Update king attacks used for fast check detection
+  set_check_info(st);
+
+  assert(pos_is_ok());
+}
+
+
+/// Position::undo_move() unmakes a move. When it returns, the position should
+/// be restored to exactly the same state as before the move was made.
+
+void Position::undo_move(Move m) {
+
+  assert(is_ok(m));
+
+  sideToMove = ~sideToMove;
+
+  Color us = sideToMove;
+  Square from = from_sq(m);
+  Square to = to_sq(m);
+  Piece pc = piece_on(to);
+
+  assert(empty(from) || type_of(m) == CASTLING);
+  assert(type_of(st->capturedPiece) != KING);
+
+  if (type_of(m) == PROMOTION)
+  {
+      assert(relative_rank(us, to) == RANK_8);
+      assert(type_of(pc) == promotion_type(m));
+      assert(type_of(pc) >= KNIGHT && type_of(pc) <= QUEEN);
+
+      remove_piece(pc, to);
+      pc = make_piece(us, PAWN);
+      put_piece(pc, to);
+  }
+
+  if (type_of(m) == CASTLING)
+  {
+      Square rfrom, rto;
+      do_castling<false>(us, from, to, rfrom, rto);
+  }
+  else
+  {
+      move_piece(pc, to, from); // Put the piece back at the source square
+
+      if (st->capturedPiece)
+      {
+          Square capsq = to;
+
+          if (type_of(m) == ENPASSANT)
+          {
+              capsq -= pawn_push(us);
+
+              assert(type_of(pc) == PAWN);
+              assert(to == st->previous->epSquare);
+              assert(relative_rank(us, to) == RANK_6);
+              assert(piece_on(capsq) == NO_PIECE);
+              assert(st->capturedPiece == make_piece(~us, PAWN));
+          }
+
+          put_piece(st->capturedPiece, capsq); // Restore the captured piece
+      }
+  }
+
+  // Finally point our state pointer back to the previous state
+  st = st->previous;
+  --gamePly;
+
+  assert(pos_is_ok());
+}
+
+
+/// Position::do_castling() is a helper used to do/undo a castling move. This
+/// is a bit tricky in Chess960 where from/to squares can overlap.
+template<bool Do>
+void Position::do_castling(Color us, Square from, Square& to, Square& rfrom, Square& rto) {
+
+  bool kingSide = to > from;
+  rfrom = to; // Castling is encoded as "king captures friendly rook"
+  rto = relative_square(us, kingSide ? SQ_F1 : SQ_D1);
+  to = relative_square(us, kingSide ? SQ_G1 : SQ_C1);
+
+  // Remove both pieces first since squares could overlap in Chess960
+  remove_piece(make_piece(us, KING), Do ? from : to);
+  remove_piece(make_piece(us, ROOK), Do ? rfrom : rto);
+  board[Do ? from : to] = board[Do ? rfrom : rto] = NO_PIECE; // Since remove_piece doesn't do it for us
+  put_piece(make_piece(us, KING), Do ? to : from);
+  put_piece(make_piece(us, ROOK), Do ? rto : rfrom);
+}
+
+
+/// Position::do(undo)_null_move() is used to do(undo) a "null move": It flips
+/// the side to move without executing any move on the board.
+
+void Position::do_null_move(StateInfo& newSt) {
+
+  assert(!checkers());
+  assert(&newSt != st);
+
+  std::memcpy(&newSt, st, sizeof(StateInfo));
+  newSt.previous = st;
+  st = &newSt;
+
+  if (st->epSquare != SQ_NONE)
+  {
+      st->key ^= Zobrist::enpassant[file_of(st->epSquare)];
+      st->epSquare = SQ_NONE;
+  }
+
+  st->key ^= Zobrist::side;
+  prefetch(TT.first_entry(st->key));
+
+  ++st->rule50;
+  st->pliesFromNull = 0;
+
+  sideToMove = ~sideToMove;
+
+  set_check_info(st);
+
+  assert(pos_is_ok());
+}
+
+void Position::undo_null_move() {
+
+  assert(!checkers());
+
+  st = st->previous;
+  sideToMove = ~sideToMove;
+}
+
+
+/// Position::key_after() computes the new hash key after the given move. Needed
+/// for speculative prefetch. It doesn't recognize special moves like castling,
+/// en-passant and promotions.
+
+Key Position::key_after(Move m) const {
+
+  Square from = from_sq(m);
+  Square to = to_sq(m);
+  Piece pc = piece_on(from);
+  Piece captured = piece_on(to);
+  Key k = st->key ^ Zobrist::side;
+
+  if (captured)
+      k ^= Zobrist::psq[captured][to];
+
+  return k ^ Zobrist::psq[pc][to] ^ Zobrist::psq[pc][from];
+}
+
+
+/// Position::see_ge (Static Exchange Evaluation Greater or Equal) tests if the
+/// SEE value of move is greater or equal to the given value. We'll use an
+/// algorithm similar to alpha-beta pruning with a null window.
+
+bool Position::see_ge(Move m, Value v) const {
+
+  assert(is_ok(m));
+
+  // Castling moves are implemented as king capturing the rook so cannot be
+  // handled correctly. Simply assume the SEE value is VALUE_ZERO that is always
+  // correct unless in the rare case the rook ends up under attack.
+  if (type_of(m) == CASTLING)
+      return VALUE_ZERO >= v;
+
+  Square from = from_sq(m), to = to_sq(m);
+  PieceType nextVictim = type_of(piece_on(from));
+  Color stm = ~color_of(piece_on(from)); // First consider opponent's move
+  Value balance; // Values of the pieces taken by us minus opponent's ones
+  Bitboard occupied, stmAttackers;
+
+  if (type_of(m) == ENPASSANT)
+  {
+      occupied = SquareBB[to - pawn_push(~stm)]; // Remove the captured pawn
+      balance = PieceValue[MG][PAWN];
+  }
+  else
+  {
+      balance = PieceValue[MG][piece_on(to)];
+      occupied = 0;
+  }
+
+  if (balance < v)
+      return false;
+
+  if (nextVictim == KING)
+      return true;
+
+  balance -= PieceValue[MG][nextVictim];
+
+  if (balance >= v)
+      return true;
+
+  bool relativeStm = true; // True if the opponent is to move
+  occupied ^= pieces() ^ from ^ to;
+
+  // Find all attackers to the destination square, with the moving piece removed,
+  // but possibly an X-ray attacker added behind it.
+  Bitboard attackers = attackers_to(to, occupied) & occupied;
+
+  while (true)
+  {
+      stmAttackers = attackers & pieces(stm);
+
+      // Don't allow pinned pieces to attack pieces except the king as long all
+      // pinners are on their original square.
+      if (!(st->pinnersForKing[stm] & ~occupied))
+          stmAttackers &= ~st->blockersForKing[stm];
+
+      if (!stmAttackers)
+          return relativeStm;
+
+      // Locate and remove the next least valuable attacker
+      nextVictim = min_attacker<PAWN>(byTypeBB, to, stmAttackers, occupied, attackers);
+
+      if (nextVictim == KING)
+          return relativeStm == bool(attackers & pieces(~stm));
+
+      balance += relativeStm ?  PieceValue[MG][nextVictim]
+                             : -PieceValue[MG][nextVictim];
+
+      relativeStm = !relativeStm;
+
+      if (relativeStm == (balance >= v))
+          return relativeStm;
+
+      stm = ~stm;
+  }
+}
+
+
+/// Position::is_draw() tests whether the position is drawn by 50-move rule
+/// or by repetition. It does not detect stalemates.
+
+bool Position::is_draw() const {
+
+  if (st->rule50 > 99 && (!checkers() || MoveList<LEGAL>(*this).size()))
+      return true;
+
+  StateInfo* stp = st;
+  for (int i = 2, e = std::min(st->rule50, st->pliesFromNull); i <= e; i += 2)
+  {
+      stp = stp->previous->previous;
+
+      if (stp->key == st->key)
+          return true; // Draw at first repetition
+  }
+
+  return false;
+}
+
+
+/// Position::flip() flips position with the white and black sides reversed. This
+/// is only useful for debugging e.g. for finding evaluation symmetry bugs.
+
+void Position::flip() {
+
+  string f, token;
+  std::stringstream ss(fen());
+
+  for (Rank r = RANK_8; r >= RANK_1; --r) // Piece placement
+  {
+      std::getline(ss, token, r > RANK_1 ? '/' : ' ');
+      f.insert(0, token + (f.empty() ? " " : "/"));
+  }
+
+  ss >> token; // Active color
+  f += (token == "w" ? "B " : "W "); // Will be lowercased later
+
+  ss >> token; // Castling availability
+  f += token + " ";
+
+  std::transform(f.begin(), f.end(), f.begin(),
+                 [](char c) { return char(islower(c) ? toupper(c) : tolower(c)); });
+
+  ss >> token; // En passant square
+  f += (token == "-" ? token : token.replace(1, 1, token[1] == '3' ? "6" : "3"));
+
+  std::getline(ss, token); // Half and full moves
+  f += token;
+
+  set(f, is_chess960(), st, this_thread());
+
+  assert(pos_is_ok());
+}
+
+
+/// Position::pos_is_ok() performs some consistency checks for the position object.
+/// This is meant to be helpful when debugging.
+
+bool Position::pos_is_ok(int* failedStep) const {
+
+  const bool Fast = true; // Quick (default) or full check?
+
+  enum { Default, King, Bitboards, State, Lists, Castling };
+
+  for (int step = Default; step <= (Fast ? Default : Castling); step++)
+  {
+      if (failedStep)
+          *failedStep = step;
+
+      if (step == Default)
+          if (   (sideToMove != WHITE && sideToMove != BLACK)
+              || piece_on(square<KING>(WHITE)) != W_KING
+              || piece_on(square<KING>(BLACK)) != B_KING
+              || (   ep_square() != SQ_NONE
+                  && relative_rank(sideToMove, ep_square()) != RANK_6))
+              return false;
+
+      if (step == King)
+          if (   std::count(board, board + SQUARE_NB, W_KING) != 1
+              || std::count(board, board + SQUARE_NB, B_KING) != 1
+              || attackers_to(square<KING>(~sideToMove)) & pieces(sideToMove))
+              return false;
+
+      if (step == Bitboards)
+      {
+          if (  (pieces(WHITE) & pieces(BLACK))
+              ||(pieces(WHITE) | pieces(BLACK)) != pieces())
+              return false;
+
+          for (PieceType p1 = PAWN; p1 <= KING; ++p1)
+              for (PieceType p2 = PAWN; p2 <= KING; ++p2)
+                  if (p1 != p2 && (pieces(p1) & pieces(p2)))
+                      return false;
+      }
+
+      if (step == State)
+      {
+          StateInfo si = *st;
+          set_state(&si);
+          if (std::memcmp(&si, st, sizeof(StateInfo)))
+              return false;
+      }
+
+      if (step == Lists)
+          for (Piece pc : Pieces)
+          {
+              if (pieceCount[pc] != popcount(pieces(color_of(pc), type_of(pc))))
+                  return false;
+
+              for (int i = 0; i < pieceCount[pc]; ++i)
+                  if (board[pieceList[pc][i]] != pc || index[pieceList[pc][i]] != i)
+                      return false;
+          }
+
+      if (step == Castling)
+          for (Color c = WHITE; c <= BLACK; ++c)
+              for (CastlingSide s = KING_SIDE; s <= QUEEN_SIDE; s = CastlingSide(s + 1))
+              {
+                  if (!can_castle(c | s))
+                      continue;
+
+                  if (   piece_on(castlingRookSquare[c | s]) != make_piece(c, ROOK)
+                      || castlingRightsMask[castlingRookSquare[c | s]] != (c | s)
+                      ||(castlingRightsMask[square<KING>(c)] & (c | s)) != (c | s))
+                      return false;
+              }
+  }
+
+  return true;
+}
diff --git a/src/position.h b/src/position.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..9aa4c44
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,414 @@
+/*
+  Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
+  Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
+  Copyright (C) 2008-2015 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2015-2016 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
+
+  Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
+  it under the terms of the GNU General Public License as published by
+  the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+  (at your option) any later version.
+
+  Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
+  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+  GNU General Public License for more details.
+
+  You should have received a copy of the GNU General Public License
+  along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+*/
+
+#ifndef POSITION_H_INCLUDED
+#define POSITION_H_INCLUDED
+
+#include <cassert>
+#include <deque>
+#include <memory> // For std::unique_ptr
+#include <string>
+
+#include "bitboard.h"
+#include "types.h"
+
+
+/// StateInfo struct stores information needed to restore a Position object to
+/// its previous state when we retract a move. Whenever a move is made on the
+/// board (by calling Position::do_move), a StateInfo object must be passed.
+
+struct StateInfo {
+
+  // Copied when making a move
+  Key    pawnKey;
+  Key    materialKey;
+  Value  nonPawnMaterial[COLOR_NB];
+  int    castlingRights;
+  int    rule50;
+  int    pliesFromNull;
+  Score  psq;
+  Square epSquare;
+
+  // Not copied when making a move (will be recomputed anyhow)
+  Key        key;
+  Bitboard   checkersBB;
+  Piece      capturedPiece;
+  StateInfo* previous;
+  Bitboard   blockersForKing[COLOR_NB];
+  Bitboard   pinnersForKing[COLOR_NB];
+  Bitboard   checkSquares[PIECE_TYPE_NB];
+};
+
+// In a std::deque references to elements are unaffected upon resizing
+typedef std::unique_ptr<std::deque<StateInfo>> StateListPtr;
+
+
+/// Position class stores information regarding the board representation as
+/// pieces, side to move, hash keys, castling info, etc. Important methods are
+/// do_move() and undo_move(), used by the search to update node info when
+/// traversing the search tree.
+class Thread;
+
+class Position {
+public:
+  static void init();
+
+  Position() = default;
+  Position(const Position&) = delete;
+  Position& operator=(const Position&) = delete;
+
+  // FEN string input/output
+  Position& set(const std::string& fenStr, bool isChess960, StateInfo* si, Thread* th);
+  const std::string fen() const;
+
+  // Position representation
+  Bitboard pieces() const;
+  Bitboard pieces(PieceType pt) const;
+  Bitboard pieces(PieceType pt1, PieceType pt2) const;
+  Bitboard pieces(Color c) const;
+  Bitboard pieces(Color c, PieceType pt) const;
+  Bitboard pieces(Color c, PieceType pt1, PieceType pt2) const;
+  Piece piece_on(Square s) const;
+  Square ep_square() const;
+  bool empty(Square s) const;
+  template<PieceType Pt> int count(Color c) const;
+  template<PieceType Pt> const Square* squares(Color c) const;
+  template<PieceType Pt> Square square(Color c) const;
+
+  // Castling
+  int can_castle(Color c) const;
+  int can_castle(CastlingRight cr) const;
+  bool castling_impeded(CastlingRight cr) const;
+  Square castling_rook_square(CastlingRight cr) const;
+
+  // Checking
+  Bitboard checkers() const;
+  Bitboard discovered_check_candidates() const;
+  Bitboard pinned_pieces(Color c) const;
+  Bitboard check_squares(PieceType pt) const;
+
+  // Attacks to/from a given square
+  Bitboard attackers_to(Square s) const;
+  Bitboard attackers_to(Square s, Bitboard occupied) const;
+  Bitboard attacks_from(Piece pc, Square s) const;
+  template<PieceType> Bitboard attacks_from(Square s) const;
+  template<PieceType> Bitboard attacks_from(Square s, Color c) const;
+  Bitboard slider_blockers(Bitboard sliders, Square s, Bitboard& pinners) const;
+
+  // Properties of moves
+  bool legal(Move m) const;
+  bool pseudo_legal(const Move m) const;
+  bool capture(Move m) const;
+  bool capture_or_promotion(Move m) const;
+  bool gives_check(Move m) const;
+  bool advanced_pawn_push(Move m) const;
+  Piece moved_piece(Move m) const;
+  Piece captured_piece() const;
+
+  // Piece specific
+  bool pawn_passed(Color c, Square s) const;
+  bool opposite_bishops() const;
+
+  // Doing and undoing moves
+  void do_move(Move m, StateInfo& st, bool givesCheck);
+  void undo_move(Move m);
+  void do_null_move(StateInfo& st);
+  void undo_null_move();
+
+  // Static Exchange Evaluation
+  bool see_ge(Move m, Value value) const;
+
+  // Accessing hash keys
+  Key key() const;
+  Key key_after(Move m) const;
+  Key material_key() const;
+  Key pawn_key() const;
+
+  // Other properties of the position
+  Color side_to_move() const;
+  Phase game_phase() const;
+  int game_ply() const;
+  bool is_chess960() const;
+  Thread* this_thread() const;
+  uint64_t nodes_searched() const;
+  bool is_draw() const;
+  int rule50_count() const;
+  Score psq_score() const;
+  Value non_pawn_material(Color c) const;
+
+  // Position consistency check, for debugging
+  bool pos_is_ok(int* failedStep = nullptr) const;
+  void flip();
+
+private:
+  // Initialization helpers (used while setting up a position)
+  void set_castling_right(Color c, Square rfrom);
+  void set_state(StateInfo* si) const;
+  void set_check_info(StateInfo* si) const;
+
+  // Other helpers
+  void put_piece(Piece pc, Square s);
+  void remove_piece(Piece pc, Square s);
+  void move_piece(Piece pc, Square from, Square to);
+  template<bool Do>
+  void do_castling(Color us, Square from, Square& to, Square& rfrom, Square& rto);
+
+  // Data members
+  Piece board[SQUARE_NB];
+  Bitboard byTypeBB[PIECE_TYPE_NB];
+  Bitboard byColorBB[COLOR_NB];
+  int pieceCount[PIECE_NB];
+  Square pieceList[PIECE_NB][16];
+  int index[SQUARE_NB];
+  int castlingRightsMask[SQUARE_NB];
+  Square castlingRookSquare[CASTLING_RIGHT_NB];
+  Bitboard castlingPath[CASTLING_RIGHT_NB];
+  uint64_t nodes;
+  int gamePly;
+  Color sideToMove;
+  Thread* thisThread;
+  StateInfo* st;
+  bool chess960;
+};
+
+extern std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Position& pos);
+
+inline Color Position::side_to_move() const {
+  return sideToMove;
+}
+
+inline bool Position::empty(Square s) const {
+  return board[s] == NO_PIECE;
+}
+
+inline Piece Position::piece_on(Square s) const {
+  return board[s];
+}
+
+inline Piece Position::moved_piece(Move m) const {
+  return board[from_sq(m)];
+}
+
+inline Bitboard Position::pieces() const {
+  return byTypeBB[ALL_PIECES];
+}
+
+inline Bitboard Position::pieces(PieceType pt) const {
+  return byTypeBB[pt];
+}
+
+inline Bitboard Position::pieces(PieceType pt1, PieceType pt2) const {
+  return byTypeBB[pt1] | byTypeBB[pt2];
+}
+
+inline Bitboard Position::pieces(Color c) const {
+  return byColorBB[c];
+}
+
+inline Bitboard Position::pieces(Color c, PieceType pt) const {
+  return byColorBB[c] & byTypeBB[pt];
+}
+
+inline Bitboard Position::pieces(Color c, PieceType pt1, PieceType pt2) const {
+  return byColorBB[c] & (byTypeBB[pt1] | byTypeBB[pt2]);
+}
+
+template<PieceType Pt> inline int Position::count(Color c) const {
+  return pieceCount[make_piece(c, Pt)];
+}
+
+template<PieceType Pt> inline const Square* Position::squares(Color c) const {
+  return pieceList[make_piece(c, Pt)];
+}
+
+template<PieceType Pt> inline Square Position::square(Color c) const {
+  assert(pieceCount[make_piece(c, Pt)] == 1);
+  return pieceList[make_piece(c, Pt)][0];
+}
+
+inline Square Position::ep_square() const {
+  return st->epSquare;
+}
+
+inline int Position::can_castle(CastlingRight cr) const {
+  return st->castlingRights & cr;
+}
+
+inline int Position::can_castle(Color c) const {
+  return st->castlingRights & ((WHITE_OO | WHITE_OOO) << (2 * c));
+}
+
+inline bool Position::castling_impeded(CastlingRight cr) const {
+  return byTypeBB[ALL_PIECES] & castlingPath[cr];
+}
+
+inline Square Position::castling_rook_square(CastlingRight cr) const {
+  return castlingRookSquare[cr];
+}
+
+template<PieceType Pt>
+inline Bitboard Position::attacks_from(Square s) const {
+  return  Pt == BISHOP || Pt == ROOK ? attacks_bb<Pt>(s, byTypeBB[ALL_PIECES])
+        : Pt == QUEEN  ? attacks_from<ROOK>(s) | attacks_from<BISHOP>(s)
+        : StepAttacksBB[Pt][s];
+}
+
+template<>
+inline Bitboard Position::attacks_from<PAWN>(Square s, Color c) const {
+  return StepAttacksBB[make_piece(c, PAWN)][s];
+}
+
+inline Bitboard Position::attacks_from(Piece pc, Square s) const {
+  return attacks_bb(pc, s, byTypeBB[ALL_PIECES]);
+}
+
+inline Bitboard Position::attackers_to(Square s) const {
+  return attackers_to(s, byTypeBB[ALL_PIECES]);
+}
+
+inline Bitboard Position::checkers() const {
+  return st->checkersBB;
+}
+
+inline Bitboard Position::discovered_check_candidates() const {
+  return st->blockersForKing[~sideToMove] & pieces(sideToMove);
+}
+
+inline Bitboard Position::pinned_pieces(Color c) const {
+  return st->blockersForKing[c] & pieces(c);
+}
+
+inline Bitboard Position::check_squares(PieceType pt) const {
+  return st->checkSquares[pt];
+}
+
+inline bool Position::pawn_passed(Color c, Square s) const {
+  return !(pieces(~c, PAWN) & passed_pawn_mask(c, s));
+}
+
+inline bool Position::advanced_pawn_push(Move m) const {
+  return   type_of(moved_piece(m)) == PAWN
+        && relative_rank(sideToMove, from_sq(m)) > RANK_4;
+}
+
+inline Key Position::key() const {
+  return st->key;
+}
+
+inline Key Position::pawn_key() const {
+  return st->pawnKey;
+}
+
+inline Key Position::material_key() const {
+  return st->materialKey;
+}
+
+inline Score Position::psq_score() const {
+  return st->psq;
+}
+
+inline Value Position::non_pawn_material(Color c) const {
+  return st->nonPawnMaterial[c];
+}
+
+inline int Position::game_ply() const {
+  return gamePly;
+}
+
+inline int Position::rule50_count() const {
+  return st->rule50;
+}
+
+inline uint64_t Position::nodes_searched() const {
+  return nodes;
+}
+
+inline bool Position::opposite_bishops() const {
+  return   pieceCount[W_BISHOP] == 1
+        && pieceCount[B_BISHOP] == 1
+        && opposite_colors(square<BISHOP>(WHITE), square<BISHOP>(BLACK));
+}
+
+inline bool Position::is_chess960() const {
+  return chess960;
+}
+
+inline bool Position::capture_or_promotion(Move m) const {
+  assert(is_ok(m));
+  return type_of(m) != NORMAL ? type_of(m) != CASTLING : !empty(to_sq(m));
+}
+
+inline bool Position::capture(Move m) const {
+  assert(is_ok(m));
+  // Castling is encoded as "king captures rook"
+  return (!empty(to_sq(m)) && type_of(m) != CASTLING) || type_of(m) == ENPASSANT;
+}
+
+inline Piece Position::captured_piece() const {
+  return st->capturedPiece;
+}
+
+inline Thread* Position::this_thread() const {
+  return thisThread;
+}
+
+inline void Position::put_piece(Piece pc, Square s) {
+
+  board[s] = pc;
+  byTypeBB[ALL_PIECES] |= s;
+  byTypeBB[type_of(pc)] |= s;
+  byColorBB[color_of(pc)] |= s;
+  index[s] = pieceCount[pc]++;
+  pieceList[pc][index[s]] = s;
+  pieceCount[make_piece(color_of(pc), ALL_PIECES)]++;
+}
+
+inline void Position::remove_piece(Piece pc, Square s) {
+
+  // WARNING: This is not a reversible operation. If we remove a piece in
+  // do_move() and then replace it in undo_move() we will put it at the end of
+  // the list and not in its original place, it means index[] and pieceList[]
+  // are not invariant to a do_move() + undo_move() sequence.
+  byTypeBB[ALL_PIECES] ^= s;
+  byTypeBB[type_of(pc)] ^= s;
+  byColorBB[color_of(pc)] ^= s;
+  /* board[s] = NO_PIECE;  Not needed, overwritten by the capturing one */
+  Square lastSquare = pieceList[pc][--pieceCount[pc]];
+  index[lastSquare] = index[s];
+  pieceList[pc][index[lastSquare]] = lastSquare;
+  pieceList[pc][pieceCount[pc]] = SQ_NONE;
+  pieceCount[make_piece(color_of(pc), ALL_PIECES)]--;
+}
+
+inline void Position::move_piece(Piece pc, Square from, Square to) {
+
+  // index[from] is not updated and becomes stale. This works as long as index[]
+  // is accessed just by known occupied squares.
+  Bitboard from_to_bb = SquareBB[from] ^ SquareBB[to];
+  byTypeBB[ALL_PIECES] ^= from_to_bb;
+  byTypeBB[type_of(pc)] ^= from_to_bb;
+  byColorBB[color_of(pc)] ^= from_to_bb;
+  board[from] = NO_PIECE;
+  board[to] = pc;
+  index[to] = index[from];
+  pieceList[pc][index[to]] = to;
+}
+
+#endif // #ifndef POSITION_H_INCLUDED
diff --git a/src/psqt.cpp b/src/psqt.cpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..41a9b49
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,126 @@
+/*
+  Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
+  Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
+  Copyright (C) 2008-2015 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2015-2016 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
+
+  Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
+  it under the terms of the GNU General Public License as published by
+  the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+  (at your option) any later version.
+
+  Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
+  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+  GNU General Public License for more details.
+
+  You should have received a copy of the GNU General Public License
+  along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+*/
+
+#include <algorithm>
+
+#include "types.h"
+
+Value PieceValue[PHASE_NB][PIECE_NB] = {
+  { VALUE_ZERO, PawnValueMg, KnightValueMg, BishopValueMg, RookValueMg, QueenValueMg },
+  { VALUE_ZERO, PawnValueEg, KnightValueEg, BishopValueEg, RookValueEg, QueenValueEg }
+};
+
+namespace PSQT {
+
+#define S(mg, eg) make_score(mg, eg)
+
+// Bonus[PieceType][Square / 2] contains Piece-Square scores. For each piece
+// type on a given square a (middlegame, endgame) score pair is assigned. Table
+// is defined for files A..D and white side: it is symmetric for black side and
+// second half of the files.
+const Score Bonus[][RANK_NB][int(FILE_NB) / 2] = {
+  { },
+  { // Pawn
+   { S(  0, 0), S(  0, 0), S(  0, 0), S( 0, 0) },
+   { S(-16, 7), S(  1,-4), S(  7, 8), S( 3,-2) },
+   { S(-23,-4), S( -7,-5), S( 19, 5), S(24, 4) },
+   { S(-22, 3), S(-14, 3), S( 20,-8), S(35,-3) },
+   { S(-11, 8), S(  0, 9), S(  3, 7), S(21,-6) },
+   { S(-11, 8), S(-13,-5), S( -6, 2), S(-2, 4) },
+   { S( -9, 3), S( 15,-9), S( -8, 1), S(-4,18) }
+  },
+  { // Knight
+   { S(-143, -97), S(-96,-82), S(-80,-46), S(-73,-14) },
+   { S( -83, -69), S(-43,-55), S(-21,-17), S(-10,  9) },
+   { S( -71, -50), S(-22,-39), S(  0, -8), S(  9, 28) },
+   { S( -25, -41), S( 18,-25), S( 43,  7), S( 47, 38) },
+   { S( -26, -46), S( 16,-25), S( 38,  2), S( 50, 41) },
+   { S( -11, -55), S( 37,-38), S( 56, -8), S( 71, 27) },
+   { S( -62, -64), S(-17,-50), S(  5,-24), S( 14, 13) },
+   { S(-195,-110), S(-66,-90), S(-42,-50), S(-29,-13) }
+  },
+  { // Bishop
+   { S(-54,-68), S(-23,-40), S(-35,-46), S(-44,-28) },
+   { S(-30,-43), S( 10,-17), S(  2,-23), S( -9, -5) },
+   { S(-19,-32), S( 17, -9), S( 11,-13), S(  1,  8) },
+   { S(-21,-36), S( 18,-13), S( 11,-15), S(  0,  7) },
+   { S(-21,-36), S( 14,-14), S(  6,-17), S( -1,  3) },
+   { S(-27,-35), S(  6,-13), S(  2,-10), S( -8,  1) },
+   { S(-33,-44), S(  7,-21), S( -4,-22), S(-12, -4) },
+   { S(-45,-65), S(-21,-42), S(-29,-46), S(-39,-27) }
+  },
+  { // Rook
+   { S(-25, 0), S(-16, 0), S(-16, 0), S(-9, 0) },
+   { S(-21, 0), S( -8, 0), S( -3, 0), S( 0, 0) },
+   { S(-21, 0), S( -9, 0), S( -4, 0), S( 2, 0) },
+   { S(-22, 0), S( -6, 0), S( -1, 0), S( 2, 0) },
+   { S(-22, 0), S( -7, 0), S(  0, 0), S( 1, 0) },
+   { S(-21, 0), S( -7, 0), S(  0, 0), S( 2, 0) },
+   { S(-12, 0), S(  4, 0), S(  8, 0), S(12, 0) },
+   { S(-23, 0), S(-15, 0), S(-11, 0), S(-5, 0) }
+  },
+  { // Queen
+   { S( 0,-70), S(-3,-57), S(-4,-41), S(-1,-29) },
+   { S(-4,-58), S( 6,-30), S( 9,-21), S( 8, -4) },
+   { S(-2,-39), S( 6,-17), S( 9, -7), S( 9,  5) },
+   { S(-1,-29), S( 8, -5), S(10,  9), S( 7, 17) },
+   { S(-3,-27), S( 9, -5), S( 8, 10), S( 7, 23) },
+   { S(-2,-40), S( 6,-16), S( 8,-11), S(10,  3) },
+   { S(-2,-54), S( 7,-30), S( 7,-21), S( 6, -7) },
+   { S(-1,-75), S(-4,-54), S(-1,-44), S( 0,-30) }
+  },
+  { // King
+   { S(291, 28), S(344, 76), S(294,103), S(219,112) },
+   { S(289, 70), S(329,119), S(263,170), S(205,159) },
+   { S(226,109), S(271,164), S(202,195), S(136,191) },
+   { S(204,131), S(212,194), S(175,194), S(137,204) },
+   { S(177,132), S(205,187), S(143,224), S( 94,227) },
+   { S(147,118), S(188,178), S(113,199), S( 70,197) },
+   { S(116, 72), S(158,121), S( 93,142), S( 48,161) },
+   { S( 94, 30), S(120, 76), S( 78,101), S( 31,111) }
+  }
+};
+
+#undef S
+
+Score psq[PIECE_NB][SQUARE_NB];
+
+// init() initializes piece-square tables: the white halves of the tables are
+// copied from Bonus[] adding the piece value, then the black halves of the
+// tables are initialized by flipping and changing the sign of the white scores.
+void init() {
+
+  for (Piece pc = W_PAWN; pc <= W_KING; ++pc)
+  {
+      PieceValue[MG][~pc] = PieceValue[MG][pc];
+      PieceValue[EG][~pc] = PieceValue[EG][pc];
+
+      Score v = make_score(PieceValue[MG][pc], PieceValue[EG][pc]);
+
+      for (Square s = SQ_A1; s <= SQ_H8; ++s)
+      {
+          File f = std::min(file_of(s), FILE_H - file_of(s));
+          psq[ pc][ s] = v + Bonus[pc][rank_of(s)][f];
+          psq[~pc][~s] = -psq[pc][s];
+      }
+  }
+}
+
+} // namespace PSQT
diff --git a/src/search.cpp b/src/search.cpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..19749b6
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,1656 @@
+/*
+  Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
+  Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
+  Copyright (C) 2008-2015 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2015-2016 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
+
+  Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
+  it under the terms of the GNU General Public License as published by
+  the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+  (at your option) any later version.
+
+  Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
+  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+  GNU General Public License for more details.
+
+  You should have received a copy of the GNU General Public License
+  along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+*/
+
+#include <algorithm>
+#include <cassert>
+#include <cmath>
+#include <cstring>   // For std::memset
+#include <iostream>
+#include <sstream>
+
+#include "evaluate.h"
+#include "misc.h"
+#include "movegen.h"
+#include "movepick.h"
+#include "position.h"
+#include "search.h"
+#include "timeman.h"
+#include "thread.h"
+#include "tt.h"
+#include "uci.h"
+#include "syzygy/tbprobe.h"
+
+namespace Search {
+
+  SignalsType Signals;
+  LimitsType Limits;
+}
+
+namespace Tablebases {
+
+  int Cardinality;
+  bool RootInTB;
+  bool UseRule50;
+  Depth ProbeDepth;
+  Value Score;
+}
+
+namespace TB = Tablebases;
+
+using std::string;
+using Eval::evaluate;
+using namespace Search;
+
+namespace {
+
+  // Different node types, used as a template parameter
+  enum NodeType { NonPV, PV };
+
+  // Razoring and futility margin based on depth
+  const int razor_margin[4] = { 483, 570, 603, 554 };
+  Value futility_margin(Depth d) { return Value(150 * d / ONE_PLY); }
+
+  // Futility and reductions lookup tables, initialized at startup
+  int FutilityMoveCounts[2][16]; // [improving][depth]
+  int Reductions[2][2][64][64];  // [pv][improving][depth][moveNumber]
+
+  template <bool PvNode> Depth reduction(bool i, Depth d, int mn) {
+    return Reductions[PvNode][i][std::min(d / ONE_PLY, 63)][std::min(mn, 63)] * ONE_PLY;
+  }
+
+  // Skill structure is used to implement strength limit
+  struct Skill {
+    Skill(int l) : level(l) {}
+    bool enabled() const { return level < 20; }
+    bool time_to_pick(Depth depth) const { return depth / ONE_PLY == 1 + level; }
+    Move best_move(size_t multiPV) { return best ? best : pick_best(multiPV); }
+    Move pick_best(size_t multiPV);
+
+    int level;
+    Move best = MOVE_NONE;
+  };
+
+  // EasyMoveManager structure is used to detect an 'easy move'. When the PV is
+  // stable across multiple search iterations, we can quickly return the best move.
+  struct EasyMoveManager {
+
+    void clear() {
+      stableCnt = 0;
+      expectedPosKey = 0;
+      pv[0] = pv[1] = pv[2] = MOVE_NONE;
+    }
+
+    Move get(Key key) const {
+      return expectedPosKey == key ? pv[2] : MOVE_NONE;
+    }
+
+    void update(Position& pos, const std::vector<Move>& newPv) {
+
+      assert(newPv.size() >= 3);
+
+      // Keep track of how many times in a row the 3rd ply remains stable
+      stableCnt = (newPv[2] == pv[2]) ? stableCnt + 1 : 0;
+
+      if (!std::equal(newPv.begin(), newPv.begin() + 3, pv))
+      {
+          std::copy(newPv.begin(), newPv.begin() + 3, pv);
+
+          StateInfo st[2];
+          pos.do_move(newPv[0], st[0], pos.gives_check(newPv[0]));
+          pos.do_move(newPv[1], st[1], pos.gives_check(newPv[1]));
+          expectedPosKey = pos.key();
+          pos.undo_move(newPv[1]);
+          pos.undo_move(newPv[0]);
+      }
+    }
+
+    int stableCnt;
+    Key expectedPosKey;
+    Move pv[3];
+  };
+
+  // Set of rows with half bits set to 1 and half to 0. It is used to allocate
+  // the search depths across the threads.
+  typedef std::vector<int> Row;
+
+  const Row HalfDensity[] = {
+    {0, 1},
+    {1, 0},
+    {0, 0, 1, 1},
+    {0, 1, 1, 0},
+    {1, 1, 0, 0},
+    {1, 0, 0, 1},
+    {0, 0, 0, 1, 1, 1},
+    {0, 0, 1, 1, 1, 0},
+    {0, 1, 1, 1, 0, 0},
+    {1, 1, 1, 0, 0, 0},
+    {1, 1, 0, 0, 0, 1},
+    {1, 0, 0, 0, 1, 1},
+    {0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1},
+    {0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0},
+    {0, 0, 1, 1, 1, 1, 0 ,0},
+    {0, 1, 1, 1, 1, 0, 0 ,0},
+    {1, 1, 1, 1, 0, 0, 0 ,0},
+    {1, 1, 1, 0, 0, 0, 0 ,1},
+    {1, 1, 0, 0, 0, 0, 1 ,1},
+    {1, 0, 0, 0, 0, 1, 1 ,1},
+  };
+
+  const size_t HalfDensitySize = std::extent<decltype(HalfDensity)>::value;
+
+  EasyMoveManager EasyMove;
+  Value DrawValue[COLOR_NB];
+
+  template <NodeType NT>
+  Value search(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, bool cutNode);
+
+  template <NodeType NT, bool InCheck>
+  Value qsearch(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth);
+
+  Value value_to_tt(Value v, int ply);
+  Value value_from_tt(Value v, int ply);
+  void update_pv(Move* pv, Move move, Move* childPv);
+  void update_cm_stats(Stack* ss, Piece pc, Square s, Value bonus);
+  void update_stats(const Position& pos, Stack* ss, Move move, Move* quiets, int quietsCnt, Value bonus);
+  void check_time();
+
+} // namespace
+
+
+/// Search::init() is called during startup to initialize various lookup tables
+
+void Search::init() {
+
+  for (int imp = 0; imp <= 1; ++imp)
+      for (int d = 1; d < 64; ++d)
+          for (int mc = 1; mc < 64; ++mc)
+          {
+              double r = log(d) * log(mc) / 2;
+              if (r < 0.80)
+                continue;
+
+              Reductions[NonPV][imp][d][mc] = int(std::round(r));
+              Reductions[PV][imp][d][mc] = std::max(Reductions[NonPV][imp][d][mc] - 1, 0);
+
+              // Increase reduction for non-PV nodes when eval is not improving
+              if (!imp && Reductions[NonPV][imp][d][mc] >= 2)
+                Reductions[NonPV][imp][d][mc]++;
+          }
+
+  for (int d = 0; d < 16; ++d)
+  {
+      FutilityMoveCounts[0][d] = int(2.4 + 0.773 * pow(d + 0.00, 1.8));
+      FutilityMoveCounts[1][d] = int(2.9 + 1.045 * pow(d + 0.49, 1.8));
+  }
+}
+
+
+/// Search::clear() resets search state to zero, to obtain reproducible results
+
+void Search::clear() {
+
+  TT.clear();
+
+  for (Thread* th : Threads)
+  {
+      th->history.clear();
+      th->counterMoves.clear();
+      th->fromTo.clear();
+      th->counterMoveHistory.clear();
+  }
+
+  Threads.main()->previousScore = VALUE_INFINITE;
+}
+
+
+/// Search::perft() is our utility to verify move generation. All the leaf nodes
+/// up to the given depth are generated and counted, and the sum is returned.
+template<bool Root>
+uint64_t Search::perft(Position& pos, Depth depth) {
+
+  StateInfo st;
+  uint64_t cnt, nodes = 0;
+  const bool leaf = (depth == 2 * ONE_PLY);
+
+  for (const auto& m : MoveList<LEGAL>(pos))
+  {
+      if (Root && depth <= ONE_PLY)
+          cnt = 1, nodes++;
+      else
+      {
+          pos.do_move(m, st, pos.gives_check(m));
+          cnt = leaf ? MoveList<LEGAL>(pos).size() : perft<false>(pos, depth - ONE_PLY);
+          nodes += cnt;
+          pos.undo_move(m);
+      }
+      if (Root)
+          sync_cout << UCI::move(m, pos.is_chess960()) << ": " << cnt << sync_endl;
+  }
+  return nodes;
+}
+
+template uint64_t Search::perft<true>(Position&, Depth);
+
+
+/// MainThread::search() is called by the main thread when the program receives
+/// the UCI 'go' command. It searches from the root position and outputs the "bestmove".
+
+void MainThread::search() {
+
+  Color us = rootPos.side_to_move();
+  Time.init(Limits, us, rootPos.game_ply());
+
+  int contempt = Options["Contempt"] * PawnValueEg / 100; // From centipawns
+  DrawValue[ us] = VALUE_DRAW - Value(contempt);
+  DrawValue[~us] = VALUE_DRAW + Value(contempt);
+
+  if (rootMoves.empty())
+  {
+      rootMoves.push_back(RootMove(MOVE_NONE));
+      sync_cout << "info depth 0 score "
+                << UCI::value(rootPos.checkers() ? -VALUE_MATE : VALUE_DRAW)
+                << sync_endl;
+  }
+  else
+  {
+      for (Thread* th : Threads)
+          if (th != this)
+              th->start_searching();
+
+      Thread::search(); // Let's start searching!
+  }
+
+  // When playing in 'nodes as time' mode, subtract the searched nodes from
+  // the available ones before exiting.
+  if (Limits.npmsec)
+      Time.availableNodes += Limits.inc[us] - Threads.nodes_searched();
+
+  // When we reach the maximum depth, we can arrive here without a raise of
+  // Signals.stop. However, if we are pondering or in an infinite search,
+  // the UCI protocol states that we shouldn't print the best move before the
+  // GUI sends a "stop" or "ponderhit" command. We therefore simply wait here
+  // until the GUI sends one of those commands (which also raises Signals.stop).
+  if (!Signals.stop && (Limits.ponder || Limits.infinite))
+  {
+      Signals.stopOnPonderhit = true;
+      wait(Signals.stop);
+  }
+
+  // Stop the threads if not already stopped
+  Signals.stop = true;
+
+  // Wait until all threads have finished
+  for (Thread* th : Threads)
+      if (th != this)
+          th->wait_for_search_finished();
+
+  // Check if there are threads with a better score than main thread
+  Thread* bestThread = this;
+  if (   !this->easyMovePlayed
+      &&  Options["MultiPV"] == 1
+      && !Limits.depth
+      && !Skill(Options["Skill Level"]).enabled()
+      &&  rootMoves[0].pv[0] != MOVE_NONE)
+  {
+      for (Thread* th : Threads)
+          if (   th->completedDepth > bestThread->completedDepth
+              && th->rootMoves[0].score > bestThread->rootMoves[0].score)
+              bestThread = th;
+  }
+
+  previousScore = bestThread->rootMoves[0].score;
+
+  // Send new PV when needed
+  if (bestThread != this)
+      sync_cout << UCI::pv(bestThread->rootPos, bestThread->completedDepth, -VALUE_INFINITE, VALUE_INFINITE) << sync_endl;
+
+  sync_cout << "bestmove " << UCI::move(bestThread->rootMoves[0].pv[0], rootPos.is_chess960());
+
+  if (bestThread->rootMoves[0].pv.size() > 1 || bestThread->rootMoves[0].extract_ponder_from_tt(rootPos))
+      std::cout << " ponder " << UCI::move(bestThread->rootMoves[0].pv[1], rootPos.is_chess960());
+
+  std::cout << sync_endl;
+}
+
+
+// Thread::search() is the main iterative deepening loop. It calls search()
+// repeatedly with increasing depth until the allocated thinking time has been
+// consumed, the user stops the search, or the maximum search depth is reached.
+
+void Thread::search() {
+
+  Stack stack[MAX_PLY+7], *ss = stack+5; // To allow referencing (ss-5) and (ss+2)
+  Value bestValue, alpha, beta, delta;
+  Move easyMove = MOVE_NONE;
+  MainThread* mainThread = (this == Threads.main() ? Threads.main() : nullptr);
+
+  std::memset(ss-5, 0, 8 * sizeof(Stack));
+
+  bestValue = delta = alpha = -VALUE_INFINITE;
+  beta = VALUE_INFINITE;
+  completedDepth = DEPTH_ZERO;
+
+  if (mainThread)
+  {
+      easyMove = EasyMove.get(rootPos.key());
+      EasyMove.clear();
+      mainThread->easyMovePlayed = mainThread->failedLow = false;
+      mainThread->bestMoveChanges = 0;
+      TT.new_search();
+  }
+
+  size_t multiPV = Options["MultiPV"];
+  Skill skill(Options["Skill Level"]);
+
+  // 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::min(multiPV, rootMoves.size());
+
+  // Iterative deepening loop until requested to stop or the target depth is reached
+  while (   (rootDepth += ONE_PLY) < DEPTH_MAX
+         && !Signals.stop
+         && (!Limits.depth || Threads.main()->rootDepth / ONE_PLY <= Limits.depth))
+  {
+      // Set up the new depths for the helper threads skipping on average every
+      // 2nd ply (using a half-density matrix).
+      if (!mainThread)
+      {
+          const Row& row = HalfDensity[(idx - 1) % HalfDensitySize];
+          if (row[(rootDepth / ONE_PLY + rootPos.game_ply()) % row.size()])
+             continue;
+      }
+
+      // Age out PV variability metric
+      if (mainThread)
+          mainThread->bestMoveChanges *= 0.505, mainThread->failedLow = false;
+
+      // Save the last iteration's scores before first PV line is searched and
+      // all the move scores except the (new) PV are set to -VALUE_INFINITE.
+      for (RootMove& rm : rootMoves)
+          rm.previousScore = rm.score;
+
+      // MultiPV loop. We perform a full root search for each PV line
+      for (PVIdx = 0; PVIdx < multiPV && !Signals.stop; ++PVIdx)
+      {
+          // Reset aspiration window starting size
+          if (rootDepth >= 5 * ONE_PLY)
+          {
+              delta = Value(18);
+              alpha = std::max(rootMoves[PVIdx].previousScore - delta,-VALUE_INFINITE);
+              beta  = std::min(rootMoves[PVIdx].previousScore + delta, VALUE_INFINITE);
+          }
+
+          // Start with a small aspiration window and, in the case of a fail
+          // high/low, re-search with a bigger window until we're not failing
+          // high/low anymore.
+          while (true)
+          {
+              bestValue = ::search<PV>(rootPos, ss, alpha, beta, rootDepth, false);
+
+              // Bring the best move to the front. It is critical that sorting
+              // is done with a stable algorithm because all the values but the
+              // first and eventually the new best one are set to -VALUE_INFINITE
+              // and we want to keep the same order for all the moves except the
+              // new PV that goes to the front. Note that in case of MultiPV
+              // search the already searched PV lines are preserved.
+              std::stable_sort(rootMoves.begin() + PVIdx, rootMoves.end());
+
+              // If search has been stopped, break immediately. Sorting and
+              // writing PV back to TT is safe because RootMoves is still
+              // valid, although it refers to the previous iteration.
+              if (Signals.stop)
+                  break;
+
+              // When failing high/low give some update (without cluttering
+              // the UI) before a re-search.
+              if (   mainThread
+                  && multiPV == 1
+                  && (bestValue <= alpha || bestValue >= beta)
+                  && Time.elapsed() > 3000)
+                  sync_cout << UCI::pv(rootPos, rootDepth, alpha, beta) << sync_endl;
+
+              // In case of failing low/high increase aspiration window and
+              // re-search, otherwise exit the loop.
+              if (bestValue <= alpha)
+              {
+                  beta = (alpha + beta) / 2;
+                  alpha = std::max(bestValue - delta, -VALUE_INFINITE);
+
+                  if (mainThread)
+                  {
+                      mainThread->failedLow = true;
+                      Signals.stopOnPonderhit = false;
+                  }
+              }
+              else if (bestValue >= beta)
+              {
+                  alpha = (alpha + beta) / 2;
+                  beta = std::min(bestValue + delta, VALUE_INFINITE);
+              }
+              else
+                  break;
+
+              delta += delta / 4 + 5;
+
+              assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && beta <= VALUE_INFINITE);
+          }
+
+          // Sort the PV lines searched so far and update the GUI
+          std::stable_sort(rootMoves.begin(), rootMoves.begin() + PVIdx + 1);
+
+          if (!mainThread)
+              continue;
+
+          if (Signals.stop || PVIdx + 1 == multiPV || Time.elapsed() > 3000)
+              sync_cout << UCI::pv(rootPos, rootDepth, alpha, beta) << sync_endl;
+      }
+
+      if (!Signals.stop)
+          completedDepth = rootDepth;
+
+      if (!mainThread)
+          continue;
+
+      // If skill level is enabled and time is up, pick a sub-optimal best move
+      if (skill.enabled() && skill.time_to_pick(rootDepth))
+          skill.pick_best(multiPV);
+
+      // Have we found a "mate in x"?
+      if (   Limits.mate
+          && bestValue >= VALUE_MATE_IN_MAX_PLY
+          && VALUE_MATE - bestValue <= 2 * Limits.mate)
+          Signals.stop = true;
+
+      // Do we have time for the next iteration? Can we stop searching now?
+      if (Limits.use_time_management())
+      {
+          if (!Signals.stop && !Signals.stopOnPonderhit)
+          {
+              // Stop the search if only one legal move is available, or if all
+              // of the available time has been used, or if we matched an easyMove
+              // from the previous search and just did a fast verification.
+              const int F[] = { mainThread->failedLow,
+                                bestValue - mainThread->previousScore };
+
+              int improvingFactor = std::max(229, std::min(715, 357 + 119 * F[0] - 6 * F[1]));
+              double unstablePvFactor = 1 + mainThread->bestMoveChanges;
+
+              bool doEasyMove =   rootMoves[0].pv[0] == easyMove
+                               && mainThread->bestMoveChanges < 0.03
+                               && Time.elapsed() > Time.optimum() * 5 / 42;
+
+              if (   rootMoves.size() == 1
+                  || Time.elapsed() > Time.optimum() * unstablePvFactor * improvingFactor / 628
+                  || (mainThread->easyMovePlayed = doEasyMove, doEasyMove))
+              {
+                  // If we are allowed to ponder do not stop the search now but
+                  // keep pondering until the GUI sends "ponderhit" or "stop".
+                  if (Limits.ponder)
+                      Signals.stopOnPonderhit = true;
+                  else
+                      Signals.stop = true;
+              }
+          }
+
+          if (rootMoves[0].pv.size() >= 3)
+              EasyMove.update(rootPos, rootMoves[0].pv);
+          else
+              EasyMove.clear();
+      }
+  }
+
+  if (!mainThread)
+      return;
+
+  // Clear any candidate easy move that wasn't stable for the last search
+  // iterations; the second condition prevents consecutive fast moves.
+  if (EasyMove.stableCnt < 6 || mainThread->easyMovePlayed)
+      EasyMove.clear();
+
+  // If skill level is enabled, swap best PV line with the sub-optimal one
+  if (skill.enabled())
+      std::swap(rootMoves[0], *std::find(rootMoves.begin(),
+                rootMoves.end(), skill.best_move(multiPV)));
+}
+
+
+namespace {
+
+  // search<>() is the main search function for both PV and non-PV nodes
+
+  template <NodeType NT>
+  Value search(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, bool cutNode) {
+
+    const bool PvNode = NT == PV;
+    const bool rootNode = PvNode && (ss-1)->ply == 0;
+
+    assert(-VALUE_INFINITE <= alpha && alpha < beta && beta <= VALUE_INFINITE);
+    assert(PvNode || (alpha == beta - 1));
+    assert(DEPTH_ZERO < depth && depth < DEPTH_MAX);
+    assert(!(PvNode && cutNode));
+    assert(depth / ONE_PLY * ONE_PLY == depth);
+
+    Move pv[MAX_PLY+1], quietsSearched[64];
+    StateInfo st;
+    TTEntry* tte;
+    Key posKey;
+    Move ttMove, move, excludedMove, bestMove;
+    Depth extension, newDepth;
+    Value bestValue, value, ttValue, eval, nullValue;
+    bool ttHit, inCheck, givesCheck, singularExtensionNode, improving;
+    bool captureOrPromotion, doFullDepthSearch, moveCountPruning;
+    Piece moved_piece;
+    int moveCount, quietCount;
+
+    // Step 1. Initialize node
+    Thread* thisThread = pos.this_thread();
+    inCheck = pos.checkers();
+    moveCount = quietCount =  ss->moveCount = 0;
+    ss->history = VALUE_ZERO;
+    bestValue = -VALUE_INFINITE;
+    ss->ply = (ss-1)->ply + 1;
+
+    // Check for the available remaining time
+    if (thisThread->resetCalls.load(std::memory_order_relaxed))
+    {
+        thisThread->resetCalls = false;
+        thisThread->callsCnt = 0;
+    }
+    if (++thisThread->callsCnt > 4096)
+    {
+        for (Thread* th : Threads)
+            th->resetCalls = true;
+
+        check_time();
+    }
+
+    // Used to send selDepth info to GUI
+    if (PvNode && thisThread->maxPly < ss->ply)
+        thisThread->maxPly = ss->ply;
+
+    if (!rootNode)
+    {
+        // Step 2. Check for aborted search and immediate draw
+        if (Signals.stop.load(std::memory_order_relaxed) || pos.is_draw() || ss->ply >= MAX_PLY)
+            return ss->ply >= MAX_PLY && !inCheck ? evaluate(pos)
+                                                  : DrawValue[pos.side_to_move()];
+
+        // Step 3. Mate distance pruning. Even if we mate at the next move our score
+        // would be at best mate_in(ss->ply+1), but if alpha is already bigger because
+        // a shorter mate was found upward in the tree then there is no need to search
+        // because we will never beat the current alpha. Same logic but with reversed
+        // signs applies also in the opposite condition of being mated instead of giving
+        // mate. In this case return a fail-high score.
+        alpha = std::max(mated_in(ss->ply), alpha);
+        beta = std::min(mate_in(ss->ply+1), beta);
+        if (alpha >= beta)
+            return alpha;
+    }
+
+    assert(0 <= ss->ply && ss->ply < MAX_PLY);
+
+    ss->currentMove = (ss+1)->excludedMove = bestMove = MOVE_NONE;
+    ss->counterMoves = nullptr;
+    (ss+1)->skipEarlyPruning = false;
+    (ss+2)->killers[0] = (ss+2)->killers[1] = MOVE_NONE;
+
+    // Step 4. Transposition table lookup. We don't want the score of a partial
+    // search to overwrite a previous full search TT value, so we use a different
+    // position key in case of an excluded move.
+    excludedMove = ss->excludedMove;
+    posKey = pos.key() ^ Key(excludedMove);
+    tte = TT.probe(posKey, ttHit);
+    ttValue = ttHit ? value_from_tt(tte->value(), ss->ply) : VALUE_NONE;
+    ttMove =  rootNode ? thisThread->rootMoves[thisThread->PVIdx].pv[0]
+            : ttHit    ? tte->move() : MOVE_NONE;
+
+    // At non-PV nodes we check for an early TT cutoff
+    if (  !PvNode
+        && ttHit
+        && tte->depth() >= depth
+        && ttValue != VALUE_NONE // Possible in case of TT access race
+        && (ttValue >= beta ? (tte->bound() & BOUND_LOWER)
+                            : (tte->bound() & BOUND_UPPER)))
+    {
+        // If ttMove is quiet, update killers, history, counter move on TT hit
+        if (ttValue >= beta && ttMove)
+        {
+            int d = depth / ONE_PLY;
+
+            if (!pos.capture_or_promotion(ttMove))
+            {
+                Value bonus = Value(d * d + 2 * d - 2);
+                update_stats(pos, ss, ttMove, nullptr, 0, bonus);
+            }
+
+            // Extra penalty for a quiet TT move in previous ply when it gets refuted
+            if ((ss-1)->moveCount == 1 && !pos.captured_piece())
+            {
+                Value penalty = Value(d * d + 4 * d + 1);
+                Square prevSq = to_sq((ss-1)->currentMove);
+                update_cm_stats(ss-1, pos.piece_on(prevSq), prevSq, -penalty);
+            }
+        }
+        return ttValue;
+    }
+
+    // Step 4a. Tablebase probe
+    if (!rootNode && TB::Cardinality)
+    {
+        int piecesCnt = pos.count<ALL_PIECES>(WHITE) + pos.count<ALL_PIECES>(BLACK);
+
+        if (    piecesCnt <= TB::Cardinality
+            && (piecesCnt <  TB::Cardinality || depth >= TB::ProbeDepth)
+            &&  pos.rule50_count() == 0
+            && !pos.can_castle(ANY_CASTLING))
+        {
+            int found, v = Tablebases::probe_wdl(pos, &found);
+
+            if (found)
+            {
+                thisThread->tbHits++;
+
+                int drawScore = TB::UseRule50 ? 1 : 0;
+
+                value =  v < -drawScore ? -VALUE_MATE + MAX_PLY + ss->ply
+                       : v >  drawScore ?  VALUE_MATE - MAX_PLY - ss->ply
+                                        :  VALUE_DRAW + 2 * v * drawScore;
+
+                tte->save(posKey, value_to_tt(value, ss->ply), BOUND_EXACT,
+                          std::min(DEPTH_MAX - ONE_PLY, depth + 6 * ONE_PLY),
+                          MOVE_NONE, VALUE_NONE, TT.generation());
+
+                return value;
+            }
+        }
+    }
+
+    // Step 5. Evaluate the position statically
+    if (inCheck)
+    {
+        ss->staticEval = eval = VALUE_NONE;
+        goto moves_loop;
+    }
+
+    else if (ttHit)
+    {
+        // Never assume anything on values stored in TT
+        if ((ss->staticEval = eval = tte->eval()) == VALUE_NONE)
+            eval = ss->staticEval = evaluate(pos);
+
+        // Can ttValue be used as a better position evaluation?
+        if (ttValue != VALUE_NONE)
+            if (tte->bound() & (ttValue > eval ? BOUND_LOWER : BOUND_UPPER))
+                eval = ttValue;
+    }
+    else
+    {
+        eval = ss->staticEval =
+        (ss-1)->currentMove != MOVE_NULL ? evaluate(pos)
+                                         : -(ss-1)->staticEval + 2 * Eval::Tempo;
+
+        tte->save(posKey, VALUE_NONE, BOUND_NONE, DEPTH_NONE, MOVE_NONE,
+                  ss->staticEval, TT.generation());
+    }
+
+    if (ss->skipEarlyPruning)
+        goto moves_loop;
+
+    // Step 6. Razoring (skipped when in check)
+    if (   !PvNode
+        &&  depth < 4 * ONE_PLY
+        &&  ttMove == MOVE_NONE
+        &&  eval + razor_margin[depth / ONE_PLY] <= alpha)
+    {
+        if (depth <= ONE_PLY)
+            return qsearch<NonPV, false>(pos, ss, alpha, beta, DEPTH_ZERO);
+
+        Value ralpha = alpha - razor_margin[depth / ONE_PLY];
+        Value v = qsearch<NonPV, false>(pos, ss, ralpha, ralpha+1, DEPTH_ZERO);
+        if (v <= ralpha)
+            return v;
+    }
+
+    // Step 7. Futility pruning: child node (skipped when in check)
+    if (   !rootNode
+        &&  depth < 7 * ONE_PLY
+        &&  eval - futility_margin(depth) >= beta
+        &&  eval < VALUE_KNOWN_WIN  // Do not return unproven wins
+        &&  pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()))
+        return eval;
+
+    // Step 8. Null move search with verification search (is omitted in PV nodes)
+    if (   !PvNode
+        &&  eval >= beta
+        && (ss->staticEval >= beta - 35 * (depth / ONE_PLY - 6) || depth >= 13 * ONE_PLY)
+        &&  pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()))
+    {
+        ss->currentMove = MOVE_NULL;
+        ss->counterMoves = nullptr;
+
+        assert(eval - beta >= 0);
+
+        // Null move dynamic reduction based on depth and value
+        Depth R = ((823 + 67 * depth / ONE_PLY) / 256 + std::min((eval - beta) / PawnValueMg, 3)) * ONE_PLY;
+
+        pos.do_null_move(st);
+        (ss+1)->skipEarlyPruning = true;
+        nullValue = depth-R < ONE_PLY ? -qsearch<NonPV, false>(pos, ss+1, -beta, -beta+1, DEPTH_ZERO)
+                                      : - search<NonPV>(pos, ss+1, -beta, -beta+1, depth-R, !cutNode);
+        (ss+1)->skipEarlyPruning = false;
+        pos.undo_null_move();
+
+        if (nullValue >= beta)
+        {
+            // Do not return unproven mate scores
+            if (nullValue >= VALUE_MATE_IN_MAX_PLY)
+                nullValue = beta;
+
+            if (depth < 12 * ONE_PLY && abs(beta) < VALUE_KNOWN_WIN)
+                return nullValue;
+
+            // Do verification search at high depths
+            ss->skipEarlyPruning = true;
+            Value v = depth-R < ONE_PLY ? qsearch<NonPV, false>(pos, ss, beta-1, beta, DEPTH_ZERO)
+                                        :  search<NonPV>(pos, ss, beta-1, beta, depth-R, false);
+            ss->skipEarlyPruning = false;
+
+            if (v >= beta)
+                return nullValue;
+        }
+    }
+
+    // Step 9. ProbCut (skipped when in check)
+    // If we have a good enough capture and a reduced search returns a value
+    // much above beta, we can (almost) safely prune the previous move.
+    if (   !PvNode
+        &&  depth >= 5 * ONE_PLY
+        &&  abs(beta) < VALUE_MATE_IN_MAX_PLY)
+    {
+        Value rbeta = std::min(beta + 200, VALUE_INFINITE);
+        Depth rdepth = depth - 4 * ONE_PLY;
+
+        assert(rdepth >= ONE_PLY);
+        assert((ss-1)->currentMove != MOVE_NONE);
+        assert((ss-1)->currentMove != MOVE_NULL);
+
+        MovePicker mp(pos, ttMove, rbeta - ss->staticEval);
+
+        while ((move = mp.next_move()) != MOVE_NONE)
+            if (pos.legal(move))
+            {
+                ss->currentMove = move;
+                ss->counterMoves = &thisThread->counterMoveHistory[pos.moved_piece(move)][to_sq(move)];
+                pos.do_move(move, st, pos.gives_check(move));
+                value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -rbeta, -rbeta+1, rdepth, !cutNode);
+                pos.undo_move(move);
+                if (value >= rbeta)
+                    return value;
+            }
+    }
+
+    // Step 10. Internal iterative deepening (skipped when in check)
+    if (    depth >= 6 * ONE_PLY
+        && !ttMove
+        && (PvNode || ss->staticEval + 256 >= beta))
+    {
+        Depth d = (3 * depth / (4 * ONE_PLY) - 2) * ONE_PLY;
+        ss->skipEarlyPruning = true;
+        search<NT>(pos, ss, alpha, beta, d, cutNode);
+        ss->skipEarlyPruning = false;
+
+        tte = TT.probe(posKey, ttHit);
+        ttMove = ttHit ? tte->move() : MOVE_NONE;
+    }
+
+moves_loop: // When in check search starts from here
+
+    const CounterMoveStats* cmh  = (ss-1)->counterMoves;
+    const CounterMoveStats* fmh  = (ss-2)->counterMoves;
+    const CounterMoveStats* fmh2 = (ss-4)->counterMoves;
+
+    MovePicker mp(pos, ttMove, depth, ss);
+    value = bestValue; // Workaround a bogus 'uninitialized' warning under gcc
+    improving =   ss->staticEval >= (ss-2)->staticEval
+            /* || ss->staticEval == VALUE_NONE Already implicit in the previous condition */
+               ||(ss-2)->staticEval == VALUE_NONE;
+
+    singularExtensionNode =   !rootNode
+                           &&  depth >= 8 * ONE_PLY
+                           &&  ttMove != MOVE_NONE
+                           &&  ttValue != VALUE_NONE
+                           && !excludedMove // Recursive singular search is not allowed
+                           && (tte->bound() & BOUND_LOWER)
+                           &&  tte->depth() >= depth - 3 * ONE_PLY;
+
+    // Step 11. Loop through moves
+    // Loop through all pseudo-legal moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
+    while ((move = mp.next_move()) != MOVE_NONE)
+    {
+      assert(is_ok(move));
+
+      if (move == excludedMove)
+          continue;
+
+      // At root obey the "searchmoves" option and skip moves not listed in Root
+      // Move List. As a consequence any illegal move is also skipped. In MultiPV
+      // mode we also skip PV moves which have been already searched.
+      if (rootNode && !std::count(thisThread->rootMoves.begin() + thisThread->PVIdx,
+                                  thisThread->rootMoves.end(), move))
+          continue;
+
+      ss->moveCount = ++moveCount;
+
+      if (rootNode && thisThread == Threads.main() && Time.elapsed() > 3000)
+          sync_cout << "info depth " << depth / ONE_PLY
+                    << " currmove " << UCI::move(move, pos.is_chess960())
+                    << " currmovenumber " << moveCount + thisThread->PVIdx << sync_endl;
+
+      if (PvNode)
+          (ss+1)->pv = nullptr;
+
+      extension = DEPTH_ZERO;
+      captureOrPromotion = pos.capture_or_promotion(move);
+      moved_piece = pos.moved_piece(move);
+
+      givesCheck =  type_of(move) == NORMAL && !pos.discovered_check_candidates()
+                  ? pos.check_squares(type_of(pos.piece_on(from_sq(move)))) & to_sq(move)
+                  : pos.gives_check(move);
+
+      moveCountPruning =   depth < 16 * ONE_PLY
+                        && moveCount >= FutilityMoveCounts[improving][depth / ONE_PLY];
+
+      // Step 12. Extend checks
+      if (    givesCheck
+          && !moveCountPruning
+          &&  pos.see_ge(move, VALUE_ZERO))
+          extension = ONE_PLY;
+
+      // Singular extension search. 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 extend the ttMove.
+      if (    singularExtensionNode
+          &&  move == ttMove
+          && !extension
+          &&  pos.legal(move))
+      {
+          Value rBeta = std::max(ttValue - 2 * depth / ONE_PLY, -VALUE_MATE);
+          Depth d = (depth / (2 * ONE_PLY)) * ONE_PLY;
+          ss->excludedMove = move;
+          ss->skipEarlyPruning = true;
+          value = search<NonPV>(pos, ss, rBeta - 1, rBeta, d, cutNode);
+          ss->skipEarlyPruning = false;
+          ss->excludedMove = MOVE_NONE;
+
+          if (value < rBeta)
+              extension = ONE_PLY;
+      }
+
+      // Update the current move (this must be done after singular extension search)
+      newDepth = depth - ONE_PLY + extension;
+
+      // Step 13. Pruning at shallow depth
+      if (  !rootNode
+          && bestValue > VALUE_MATED_IN_MAX_PLY)
+      {
+          if (   !captureOrPromotion
+              && !givesCheck
+              && !pos.advanced_pawn_push(move))
+          {
+              // Move count based pruning
+              if (moveCountPruning)
+                  continue;
+
+              // Reduced depth of the next LMR search
+              int lmrDepth = std::max(newDepth - reduction<PvNode>(improving, depth, moveCount), DEPTH_ZERO) / ONE_PLY;
+
+              // Countermoves based pruning
+              if (   lmrDepth < 3
+                  && (!cmh  || (*cmh )[moved_piece][to_sq(move)] < VALUE_ZERO)
+                  && (!fmh  || (*fmh )[moved_piece][to_sq(move)] < VALUE_ZERO)
+                  && (!fmh2 || (*fmh2)[moved_piece][to_sq(move)] < VALUE_ZERO || (cmh && fmh)))
+                  continue;
+
+              // Futility pruning: parent node
+              if (   lmrDepth < 7
+                  && !inCheck
+                  && ss->staticEval + 256 + 200 * lmrDepth <= alpha)
+                  continue;
+
+              // Prune moves with negative SEE
+              if (   lmrDepth < 8
+                  && !pos.see_ge(move, Value(-35 * lmrDepth * lmrDepth)))
+                  continue;
+          }
+          else if (   depth < 7 * ONE_PLY
+                   && !extension
+                   && !pos.see_ge(move, Value(-35 * depth / ONE_PLY * depth / ONE_PLY)))
+                  continue;
+      }
+
+      // Speculative prefetch as early as possible
+      prefetch(TT.first_entry(pos.key_after(move)));
+
+      // Check for legality just before making the move
+      if (!rootNode && !pos.legal(move))
+      {
+          ss->moveCount = --moveCount;
+          continue;
+      }
+
+      ss->currentMove = move;
+      ss->counterMoves = &thisThread->counterMoveHistory[moved_piece][to_sq(move)];
+
+      // Step 14. Make the move
+      pos.do_move(move, st, givesCheck);
+
+      // Step 15. Reduced depth search (LMR). If the move fails high it will be
+      // re-searched at full depth.
+      if (    depth >= 3 * ONE_PLY
+          &&  moveCount > 1
+          && (!captureOrPromotion || moveCountPruning))
+      {
+          Depth r = reduction<PvNode>(improving, depth, moveCount);
+
+          if (captureOrPromotion)
+              r -= r ? ONE_PLY : DEPTH_ZERO;
+          else
+          {
+              // Increase reduction for cut nodes
+              if (cutNode)
+                  r += 2 * ONE_PLY;
+
+              // Decrease reduction for moves that escape a capture. Filter out
+              // castling moves, because they are coded as "king captures rook" and
+              // hence break make_move(). Also use see() instead of see_sign(),
+              // because the destination square is empty.
+              else if (   type_of(move) == NORMAL
+                       && type_of(pos.piece_on(to_sq(move))) != PAWN
+                       && !pos.see_ge(make_move(to_sq(move), from_sq(move)),  VALUE_ZERO))
+                  r -= 2 * ONE_PLY;
+
+              ss->history = thisThread->history[moved_piece][to_sq(move)]
+                           +    (cmh  ? (*cmh )[moved_piece][to_sq(move)] : VALUE_ZERO)
+                           +    (fmh  ? (*fmh )[moved_piece][to_sq(move)] : VALUE_ZERO)
+                           +    (fmh2 ? (*fmh2)[moved_piece][to_sq(move)] : VALUE_ZERO)
+                           +    thisThread->fromTo.get(~pos.side_to_move(), move)
+                           -    8000; // Correction factor
+
+              // Decrease/increase reduction by comparing opponent's stat score
+              if (ss->history > VALUE_ZERO && (ss-1)->history < VALUE_ZERO)
+                  r -= ONE_PLY;
+
+              else if (ss->history < VALUE_ZERO && (ss-1)->history > VALUE_ZERO)
+                  r += ONE_PLY;
+
+              // Decrease/increase reduction for moves with a good/bad history
+              r = std::max(DEPTH_ZERO, (r / ONE_PLY - ss->history / 20000) * ONE_PLY);
+          }
+
+          Depth d = std::max(newDepth - r, ONE_PLY);
+
+          value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, d, true);
+
+          doFullDepthSearch = (value > alpha && d != newDepth);
+      }
+      else
+          doFullDepthSearch = !PvNode || moveCount > 1;
+
+      // Step 16. Full depth search when LMR is skipped or fails high
+      if (doFullDepthSearch)
+          value = newDepth <   ONE_PLY ?
+                            givesCheck ? -qsearch<NonPV,  true>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, DEPTH_ZERO)
+                                       : -qsearch<NonPV, false>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, DEPTH_ZERO)
+                                       : - search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth, !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))))
+      {
+          (ss+1)->pv = pv;
+          (ss+1)->pv[0] = MOVE_NONE;
+
+          value = newDepth <   ONE_PLY ?
+                            givesCheck ? -qsearch<PV,  true>(pos, ss+1, -beta, -alpha, DEPTH_ZERO)
+                                       : -qsearch<PV, false>(pos, ss+1, -beta, -alpha, DEPTH_ZERO)
+                                       : - search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, false);
+      }
+
+      // Step 17. Undo move
+      pos.undo_move(move);
+
+      assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
+
+      // Step 18. Check for a new best move
+      // Finished searching the move. If a stop occurred, the return value of
+      // the search cannot be trusted, and we return immediately without
+      // updating best move, PV and TT.
+      if (Signals.stop.load(std::memory_order_relaxed))
+          return VALUE_ZERO;
+
+      if (rootNode)
+      {
+          RootMove& rm = *std::find(thisThread->rootMoves.begin(),
+                                    thisThread->rootMoves.end(), move);
+
+          // PV move or new best move ?
+          if (moveCount == 1 || value > alpha)
+          {
+              rm.score = value;
+              rm.pv.resize(1);
+
+              assert((ss+1)->pv);
+
+              for (Move* m = (ss+1)->pv; *m != MOVE_NONE; ++m)
+                  rm.pv.push_back(*m);
+
+              // We record how often the best move has been changed in each
+              // iteration. This information is used for time management: When
+              // the best move changes frequently, we allocate some more time.
+              if (moveCount > 1 && thisThread == Threads.main())
+                  ++static_cast<MainThread*>(thisThread)->bestMoveChanges;
+          }
+          else
+              // All other moves but the PV are set to the lowest value: this is
+              // not a problem when sorting because the sort is stable and the
+              // move position in the list is preserved - just the PV is pushed up.
+              rm.score = -VALUE_INFINITE;
+      }
+
+      if (value > bestValue)
+      {
+          bestValue = value;
+
+          if (value > alpha)
+          {
+              // If there is an easy move for this position, clear it if unstable
+              if (    PvNode
+                  &&  thisThread == Threads.main()
+                  &&  EasyMove.get(pos.key())
+                  && (move != EasyMove.get(pos.key()) || moveCount > 1))
+                  EasyMove.clear();
+
+              bestMove = move;
+
+              if (PvNode && !rootNode) // Update pv even in fail-high case
+                  update_pv(ss->pv, move, (ss+1)->pv);
+
+              if (PvNode && value < beta) // Update alpha! Always alpha < beta
+                  alpha = value;
+              else
+              {
+                  assert(value >= beta); // Fail high
+                  break;
+              }
+          }
+      }
+
+      if (!captureOrPromotion && move != bestMove && quietCount < 64)
+          quietsSearched[quietCount++] = move;
+    }
+
+    // The following condition would detect a stop only after move loop has been
+    // completed. But in this case bestValue is valid because we have fully
+    // searched our subtree, and we can anyhow save the result in TT.
+    /*
+       if (Signals.stop)
+        return VALUE_DRAW;
+    */
+
+    // Step 20. Check for mate and stalemate
+    // All legal moves have been searched and if there are no legal moves, it
+    // must be a mate or a stalemate. If we are in a singular extension search then
+    // return a fail low score.
+
+    assert(moveCount || !inCheck || excludedMove || !MoveList<LEGAL>(pos).size());
+
+    if (!moveCount)
+        bestValue = excludedMove ? alpha
+                   :     inCheck ? mated_in(ss->ply) : DrawValue[pos.side_to_move()];
+    else if (bestMove)
+    {
+        int d = depth / ONE_PLY;
+
+        // Quiet best move: update killers, history and countermoves
+        if (!pos.capture_or_promotion(bestMove))
+        {
+            Value bonus = Value(d * d + 2 * d - 2);
+            update_stats(pos, ss, bestMove, quietsSearched, quietCount, bonus);
+        }
+
+        // Extra penalty for a quiet TT move in previous ply when it gets refuted
+        if ((ss-1)->moveCount == 1 && !pos.captured_piece())
+        {
+            Value penalty = Value(d * d + 4 * d + 1);
+            Square prevSq = to_sq((ss-1)->currentMove);
+            update_cm_stats(ss-1, pos.piece_on(prevSq), prevSq, -penalty);
+        }
+    }
+    // Bonus for prior countermove that caused the fail low
+    else if (    depth >= 3 * ONE_PLY
+             && !pos.captured_piece()
+             && is_ok((ss-1)->currentMove))
+    {
+        int d = depth / ONE_PLY;
+        Value bonus = Value(d * d + 2 * d - 2);
+        Square prevSq = to_sq((ss-1)->currentMove);
+        update_cm_stats(ss-1, pos.piece_on(prevSq), prevSq, bonus);
+    }
+
+    tte->save(posKey, value_to_tt(bestValue, ss->ply),
+              bestValue >= beta ? BOUND_LOWER :
+              PvNode && bestMove ? BOUND_EXACT : BOUND_UPPER,
+              depth, bestMove, ss->staticEval, TT.generation());
+
+    assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < VALUE_INFINITE);
+
+    return bestValue;
+  }
+
+
+  // qsearch() is the quiescence search function, which is called by the main
+  // search function when the remaining depth is zero (or, to be more precise,
+  // less than ONE_PLY).
+
+  template <NodeType NT, bool InCheck>
+  Value qsearch(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth) {
+
+    const bool PvNode = NT == PV;
+
+    assert(InCheck == !!pos.checkers());
+    assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && alpha < beta && beta <= VALUE_INFINITE);
+    assert(PvNode || (alpha == beta - 1));
+    assert(depth <= DEPTH_ZERO);
+    assert(depth / ONE_PLY * ONE_PLY == depth);
+
+    Move pv[MAX_PLY+1];
+    StateInfo st;
+    TTEntry* tte;
+    Key posKey;
+    Move ttMove, move, bestMove;
+    Value bestValue, value, ttValue, futilityValue, futilityBase, oldAlpha;
+    bool ttHit, givesCheck, evasionPrunable;
+    Depth ttDepth;
+
+    if (PvNode)
+    {
+        oldAlpha = alpha; // To flag BOUND_EXACT when eval above alpha and no available moves
+        (ss+1)->pv = pv;
+        ss->pv[0] = MOVE_NONE;
+    }
+
+    ss->currentMove = bestMove = MOVE_NONE;
+    ss->ply = (ss-1)->ply + 1;
+
+    // Check for an instant draw or if the maximum ply has been reached
+    if (pos.is_draw() || ss->ply >= MAX_PLY)
+        return ss->ply >= MAX_PLY && !InCheck ? evaluate(pos)
+                                              : DrawValue[pos.side_to_move()];
+
+    assert(0 <= ss->ply && ss->ply < MAX_PLY);
+
+    // Decide whether or not to include checks: this fixes also the type of
+    // TT entry depth that we are going to use. Note that in qsearch we use
+    // only two types of depth in TT: DEPTH_QS_CHECKS or DEPTH_QS_NO_CHECKS.
+    ttDepth = InCheck || depth >= DEPTH_QS_CHECKS ? DEPTH_QS_CHECKS
+                                                  : DEPTH_QS_NO_CHECKS;
+
+    // Transposition table lookup
+    posKey = pos.key();
+    tte = TT.probe(posKey, ttHit);
+    ttMove = ttHit ? tte->move() : MOVE_NONE;
+    ttValue = ttHit ? value_from_tt(tte->value(), ss->ply) : VALUE_NONE;
+
+    if (  !PvNode
+        && ttHit
+        && tte->depth() >= ttDepth
+        && ttValue != VALUE_NONE // Only in case of TT access race
+        && (ttValue >= beta ? (tte->bound() &  BOUND_LOWER)
+                            : (tte->bound() &  BOUND_UPPER)))
+        return ttValue;
+
+    // Evaluate the position statically
+    if (InCheck)
+    {
+        ss->staticEval = VALUE_NONE;
+        bestValue = futilityBase = -VALUE_INFINITE;
+    }
+    else
+    {
+        if (ttHit)
+        {
+            // Never assume anything on values stored in TT
+            if ((ss->staticEval = bestValue = tte->eval()) == VALUE_NONE)
+                ss->staticEval = bestValue = evaluate(pos);
+
+            // Can ttValue be used as a better position evaluation?
+            if (ttValue != VALUE_NONE)
+                if (tte->bound() & (ttValue > bestValue ? BOUND_LOWER : BOUND_UPPER))
+                    bestValue = ttValue;
+        }
+        else
+            ss->staticEval = bestValue =
+            (ss-1)->currentMove != MOVE_NULL ? evaluate(pos)
+                                             : -(ss-1)->staticEval + 2 * Eval::Tempo;
+
+        // Stand pat. Return immediately if static value is at least beta
+        if (bestValue >= beta)
+        {
+            if (!ttHit)
+                tte->save(pos.key(), value_to_tt(bestValue, ss->ply), BOUND_LOWER,
+                          DEPTH_NONE, MOVE_NONE, ss->staticEval, TT.generation());
+
+            return bestValue;
+        }
+
+        if (PvNode && bestValue > alpha)
+            alpha = bestValue;
+
+        futilityBase = bestValue + 128;
+    }
+
+    // Initialize a MovePicker object for the current position, and prepare
+    // to search the moves. Because the depth is <= 0 here, only captures,
+    // queen promotions and checks (only if depth >= DEPTH_QS_CHECKS) will
+    // be generated.
+    MovePicker mp(pos, ttMove, depth, to_sq((ss-1)->currentMove));
+
+    // Loop through the moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
+    while ((move = mp.next_move()) != MOVE_NONE)
+    {
+      assert(is_ok(move));
+
+      givesCheck =  type_of(move) == NORMAL && !pos.discovered_check_candidates()
+                  ? pos.check_squares(type_of(pos.piece_on(from_sq(move)))) & to_sq(move)
+                  : pos.gives_check(move);
+
+      // Futility pruning
+      if (   !InCheck
+          && !givesCheck
+          &&  futilityBase > -VALUE_KNOWN_WIN
+          && !pos.advanced_pawn_push(move))
+      {
+          assert(type_of(move) != ENPASSANT); // Due to !pos.advanced_pawn_push
+
+          futilityValue = futilityBase + PieceValue[EG][pos.piece_on(to_sq(move))];
+
+          if (futilityValue <= alpha)
+          {
+              bestValue = std::max(bestValue, futilityValue);
+              continue;
+          }
+
+          if (futilityBase <= alpha && !pos.see_ge(move, VALUE_ZERO + 1))
+          {
+              bestValue = std::max(bestValue, futilityBase);
+              continue;
+          }
+      }
+
+      // Detect non-capture evasions that are candidates to be pruned
+      evasionPrunable =    InCheck
+                       &&  bestValue > VALUE_MATED_IN_MAX_PLY
+                       && !pos.capture(move);
+
+      // Don't search moves with negative SEE values
+      if (  (!InCheck || evasionPrunable)
+          &&  type_of(move) != PROMOTION
+          &&  !pos.see_ge(move, VALUE_ZERO))
+          continue;
+
+      // Speculative prefetch as early as possible
+      prefetch(TT.first_entry(pos.key_after(move)));
+
+      // Check for legality just before making the move
+      if (!pos.legal(move))
+          continue;
+
+      ss->currentMove = move;
+
+      // Make and search the move
+      pos.do_move(move, st, givesCheck);
+      value = givesCheck ? -qsearch<NT,  true>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth - ONE_PLY)
+                         : -qsearch<NT, false>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth - ONE_PLY);
+      pos.undo_move(move);
+
+      assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
+
+      // Check for a new best move
+      if (value > bestValue)
+      {
+          bestValue = value;
+
+          if (value > alpha)
+          {
+              if (PvNode) // Update pv even in fail-high case
+                  update_pv(ss->pv, move, (ss+1)->pv);
+
+              if (PvNode && value < beta) // Update alpha here!
+              {
+                  alpha = value;
+                  bestMove = move;
+              }
+              else // Fail high
+              {
+                  tte->save(posKey, value_to_tt(value, ss->ply), BOUND_LOWER,
+                            ttDepth, move, ss->staticEval, TT.generation());
+
+                  return value;
+              }
+          }
+       }
+    }
+
+    // All legal moves have been searched. A special case: If we're in check
+    // and no legal moves were found, it is checkmate.
+    if (InCheck && bestValue == -VALUE_INFINITE)
+        return mated_in(ss->ply); // Plies to mate from the root
+
+    tte->save(posKey, value_to_tt(bestValue, ss->ply),
+              PvNode && bestValue > oldAlpha ? BOUND_EXACT : BOUND_UPPER,
+              ttDepth, bestMove, ss->staticEval, TT.generation());
+
+    assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < VALUE_INFINITE);
+
+    return bestValue;
+  }
+
+
+  // value_to_tt() adjusts a mate score from "plies to mate from the root" to
+  // "plies to mate from the current position". Non-mate scores are unchanged.
+  // The function is called before storing a value in the transposition table.
+
+  Value value_to_tt(Value v, int ply) {
+
+    assert(v != VALUE_NONE);
+
+    return  v >= VALUE_MATE_IN_MAX_PLY  ? v + ply
+          : v <= VALUE_MATED_IN_MAX_PLY ? v - ply : v;
+  }
+
+
+  // value_from_tt() is the inverse of value_to_tt(): It adjusts a mate score
+  // from the transposition table (which refers to the plies to mate/be mated
+  // from current position) to "plies to mate/be mated from the root".
+
+  Value value_from_tt(Value v, int ply) {
+
+    return  v == VALUE_NONE             ? VALUE_NONE
+          : v >= VALUE_MATE_IN_MAX_PLY  ? v - ply
+          : v <= VALUE_MATED_IN_MAX_PLY ? v + ply : v;
+  }
+
+
+  // update_pv() adds current move and appends child pv[]
+
+  void update_pv(Move* pv, Move move, Move* childPv) {
+
+    for (*pv++ = move; childPv && *childPv != MOVE_NONE; )
+        *pv++ = *childPv++;
+    *pv = MOVE_NONE;
+  }
+
+
+  // update_cm_stats() updates countermove and follow-up move history
+
+  void update_cm_stats(Stack* ss, Piece pc, Square s, Value bonus) {
+
+    CounterMoveStats* cmh  = (ss-1)->counterMoves;
+    CounterMoveStats* fmh1 = (ss-2)->counterMoves;
+    CounterMoveStats* fmh2 = (ss-4)->counterMoves;
+
+    if (cmh)
+        cmh->update(pc, s, bonus);
+
+    if (fmh1)
+        fmh1->update(pc, s, bonus);
+
+    if (fmh2)
+        fmh2->update(pc, s, bonus);
+  }
+
+
+  // update_stats() updates killers, history, countermove and countermove plus
+  // follow-up move history when a new quiet best move is found.
+
+  void update_stats(const Position& pos, Stack* ss, Move move,
+                    Move* quiets, int quietsCnt, Value bonus) {
+
+    if (ss->killers[0] != move)
+    {
+        ss->killers[1] = ss->killers[0];
+        ss->killers[0] = move;
+    }
+
+    Color c = pos.side_to_move();
+    Thread* thisThread = pos.this_thread();
+    thisThread->fromTo.update(c, move, bonus);
+    thisThread->history.update(pos.moved_piece(move), to_sq(move), bonus);
+    update_cm_stats(ss, pos.moved_piece(move), to_sq(move), bonus);
+
+    if ((ss-1)->counterMoves)
+    {
+        Square prevSq = to_sq((ss-1)->currentMove);
+        thisThread->counterMoves.update(pos.piece_on(prevSq), prevSq, move);
+    }
+
+    // Decrease all the other played quiet moves
+    for (int i = 0; i < quietsCnt; ++i)
+    {
+        thisThread->fromTo.update(c, quiets[i], -bonus);
+        thisThread->history.update(pos.moved_piece(quiets[i]), to_sq(quiets[i]), -bonus);
+        update_cm_stats(ss, pos.moved_piece(quiets[i]), to_sq(quiets[i]), -bonus);
+    }
+  }
+
+
+  // When playing with strength handicap, choose best move among a set of RootMoves
+  // using a statistical rule dependent on 'level'. Idea by Heinz van Saanen.
+
+  Move Skill::pick_best(size_t multiPV) {
+
+    const RootMoves& rootMoves = Threads.main()->rootMoves;
+    static PRNG rng(now()); // PRNG sequence should be non-deterministic
+
+    // 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 weakness = 120 - 2 * level;
+    int maxScore = -VALUE_INFINITE;
+
+    // Choose best move. For each move score we add two terms, both dependent on
+    // weakness. One is deterministic and bigger for weaker levels, and one is
+    // random. Then we choose the move with the resulting highest score.
+    for (size_t i = 0; i < multiPV; ++i)
+    {
+        // This is our magic formula
+        int push = (  weakness * int(topScore - rootMoves[i].score)
+                    + delta * (rng.rand<unsigned>() % weakness)) / 128;
+
+        if (rootMoves[i].score + push > maxScore)
+        {
+            maxScore = rootMoves[i].score + push;
+            best = rootMoves[i].pv[0];
+        }
+    }
+
+    return best;
+  }
+
+
+  // check_time() is used to print debug info and, more importantly, to detect
+  // when we are out of available time and thus stop the search.
+
+  void check_time() {
+
+    static TimePoint lastInfoTime = now();
+
+    int elapsed = Time.elapsed();
+    TimePoint tick = Limits.startTime + elapsed;
+
+    if (tick - lastInfoTime >= 1000)
+    {
+        lastInfoTime = tick;
+        dbg_print();
+    }
+
+    // An engine may not stop pondering until told so by the GUI
+    if (Limits.ponder)
+        return;
+
+    if (   (Limits.use_time_management() && elapsed > Time.maximum() - 10)
+        || (Limits.movetime && elapsed >= Limits.movetime)
+        || (Limits.nodes && Threads.nodes_searched() >= (uint64_t)Limits.nodes))
+            Signals.stop = true;
+  }
+
+} // namespace
+
+
+/// UCI::pv() formats PV information according to the UCI protocol. UCI requires
+/// that all (if any) unsearched PV lines are sent using a previous search score.
+
+string UCI::pv(const Position& pos, Depth depth, Value alpha, Value beta) {
+
+  std::stringstream ss;
+  int 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());
+  uint64_t nodesSearched = Threads.nodes_searched();
+  uint64_t tbHits = Threads.tb_hits() + (TB::RootInTB ? rootMoves.size() : 0);
+
+  for (size_t i = 0; i < multiPV; ++i)
+  {
+      bool updated = (i <= PVIdx);
+
+      if (depth == ONE_PLY && !updated)
+          continue;
+
+      Depth d = updated ? depth : depth - ONE_PLY;
+      Value v = updated ? rootMoves[i].score : rootMoves[i].previousScore;
+
+      bool tb = TB::RootInTB && abs(v) < VALUE_MATE - MAX_PLY;
+      v = tb ? TB::Score : v;
+
+      if (ss.rdbuf()->in_avail()) // Not at first line
+          ss << "\n";
+
+      ss << "info"
+         << " depth "    << d / ONE_PLY
+         << " seldepth " << pos.this_thread()->maxPly
+         << " multipv "  << i + 1
+         << " score "    << UCI::value(v);
+
+      if (!tb && i == PVIdx)
+          ss << (v >= beta ? " lowerbound" : v <= alpha ? " upperbound" : "");
+
+      ss << " nodes "    << nodesSearched
+         << " nps "      << nodesSearched * 1000 / elapsed;
+
+      if (elapsed > 1000) // Earlier makes little sense
+          ss << " hashfull " << TT.hashfull();
+
+      ss << " tbhits "   << tbHits
+         << " time "     << elapsed
+         << " pv";
+
+      for (Move m : rootMoves[i].pv)
+          ss << " " << UCI::move(m, pos.is_chess960());
+  }
+
+  return ss.str();
+}
+
+
+/// RootMove::extract_ponder_from_tt() is called in case we have no ponder move
+/// before exiting the search, for instance, in case we stop the search during a
+/// fail high at root. We try hard to have a ponder move to return to the GUI,
+/// otherwise in case of 'ponder on' we have nothing to think on.
+
+bool RootMove::extract_ponder_from_tt(Position& pos) {
+
+    StateInfo st;
+    bool ttHit;
+
+    assert(pv.size() == 1);
+
+    if (!pv[0])
+        return false;
+
+    pos.do_move(pv[0], st, pos.gives_check(pv[0]));
+    TTEntry* tte = TT.probe(pos.key(), ttHit);
+
+    if (ttHit)
+    {
+        Move m = tte->move(); // Local copy to be SMP safe
+        if (MoveList<LEGAL>(pos).contains(m))
+            pv.push_back(m);
+    }
+
+    pos.undo_move(pv[0]);
+    return pv.size() > 1;
+}
+
+void Tablebases::filter_root_moves(Position& pos, Search::RootMoves& rootMoves) {
+
+    RootInTB = false;
+    UseRule50 = Options["Syzygy50MoveRule"];
+    ProbeDepth = Options["SyzygyProbeDepth"] * ONE_PLY;
+    Cardinality = Options["SyzygyProbeLimit"];
+
+    // Skip TB probing when no TB found: !TBLargest -> !TB::Cardinality
+    if (Cardinality > MaxCardinality)
+    {
+        Cardinality = MaxCardinality;
+        ProbeDepth = DEPTH_ZERO;
+    }
+
+    if (Cardinality < popcount(pos.pieces()) || pos.can_castle(ANY_CASTLING))
+        return;
+
+    // If the current root position is in the tablebases, then RootMoves
+    // contains only moves that preserve the draw or the win.
+    RootInTB = root_probe(pos, rootMoves, TB::Score);
+
+    if (RootInTB)
+        Cardinality = 0; // Do not probe tablebases during the search
+
+    else // If DTZ tables are missing, use WDL tables as a fallback
+    {
+        // Filter out moves that do not preserve the draw or the win.
+        RootInTB = root_probe_wdl(pos, rootMoves, TB::Score);
+
+        // Only probe during search if winning
+        if (RootInTB && TB::Score <= VALUE_DRAW)
+            Cardinality = 0;
+    }
+
+    if (RootInTB && !UseRule50)
+        TB::Score =  TB::Score > VALUE_DRAW ?  VALUE_MATE - MAX_PLY - 1
+                   : TB::Score < VALUE_DRAW ? -VALUE_MATE + MAX_PLY + 1
+                                            :  VALUE_DRAW;
+}
diff --git a/src/search.h b/src/search.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..d8051ec
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,111 @@
+/*
+  Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
+  Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
+  Copyright (C) 2008-2015 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2015-2016 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
+
+  Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
+  it under the terms of the GNU General Public License as published by
+  the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+  (at your option) any later version.
+
+  Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
+  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+  GNU General Public License for more details.
+
+  You should have received a copy of the GNU General Public License
+  along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+*/
+
+#ifndef SEARCH_H_INCLUDED
+#define SEARCH_H_INCLUDED
+
+#include <atomic>
+#include <vector>
+
+#include "misc.h"
+#include "movepick.h"
+#include "types.h"
+
+class Position;
+
+namespace Search {
+
+/// Stack struct keeps track of the information we need to remember from nodes
+/// shallower and deeper in the tree during the search. Each search thread has
+/// its own array of Stack objects, indexed by the current ply.
+
+struct Stack {
+  Move* pv;
+  int ply;
+  Move currentMove;
+  Move excludedMove;
+  Move killers[2];
+  Value staticEval;
+  Value history;
+  bool skipEarlyPruning;
+  int moveCount;
+  CounterMoveStats* counterMoves;
+};
+
+
+/// RootMove struct is used for moves at the root of the tree. For each root move
+/// we store a score and a PV (really a refutation in the case of moves which
+/// fail low). Score is normally set at -VALUE_INFINITE for all non-pv moves.
+
+struct RootMove {
+
+  explicit RootMove(Move m) : pv(1, m) {}
+
+  bool operator<(const RootMove& m) const { return m.score < score; } // Descending sort
+  bool operator==(const Move& m) const { return pv[0] == m; }
+  bool extract_ponder_from_tt(Position& pos);
+
+  Value score = -VALUE_INFINITE;
+  Value previousScore = -VALUE_INFINITE;
+  std::vector<Move> pv;
+};
+
+typedef std::vector<RootMove> RootMoves;
+
+
+/// LimitsType struct stores information sent by GUI about available time to
+/// search the current move, maximum depth/time, if we are in analysis mode or
+/// if we have to ponder while it's our opponent's turn to move.
+
+struct LimitsType {
+
+  LimitsType() { // Init explicitly due to broken value-initialization of non POD in MSVC
+    nodes = time[WHITE] = time[BLACK] = inc[WHITE] = inc[BLACK] =
+    npmsec = movestogo = depth = movetime = mate = infinite = ponder = 0;
+  }
+
+  bool use_time_management() const {
+    return !(mate | movetime | depth | nodes | infinite);
+  }
+
+  std::vector<Move> searchmoves;
+  int time[COLOR_NB], inc[COLOR_NB], npmsec, movestogo, depth, movetime, mate, infinite, ponder;
+  int64_t nodes;
+  TimePoint startTime;
+};
+
+
+/// SignalsType struct stores atomic flags updated during the search, typically
+/// in an async fashion e.g. to stop the search by the GUI.
+
+struct SignalsType {
+  std::atomic_bool stop, stopOnPonderhit;
+};
+
+extern SignalsType Signals;
+extern LimitsType Limits;
+
+void init();
+void clear();
+template<bool Root = true> uint64_t perft(Position& pos, Depth depth);
+
+} // namespace Search
+
+#endif // #ifndef SEARCH_H_INCLUDED
diff --git a/src/syzygy/tbcore.cpp b/src/syzygy/tbcore.cpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..f45da95
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,1378 @@
+/*
+  Copyright (c) 2011-2013 Ronald de Man
+  This file may be redistributed and/or modified without restrictions.
+
+  tbcore.c contains engine-independent routines of the tablebase probing code.
+  This file should not need too much adaptation to add tablebase probing to
+  a particular engine, provided the engine is written in C or C++.
+*/
+
+#include <stdio.h>
+#include <stdint.h>
+#include <stdlib.h>
+#include <string.h>
+#include <sys/stat.h>
+#include <fcntl.h>
+#ifndef _WIN32
+#include <unistd.h>
+#include <sys/mman.h>
+#endif
+#include "tbcore.h"
+
+#define TBMAX_PIECE 254
+#define TBMAX_PAWN 256
+#define HSHMAX 5
+
+#define Swap(a,b) {int tmp=a;a=b;b=tmp;}
+
+#define TB_PAWN 1
+#define TB_KNIGHT 2
+#define TB_BISHOP 3
+#define TB_ROOK 4
+#define TB_QUEEN 5
+#define TB_KING 6
+
+#define TB_WPAWN TB_PAWN
+#define TB_BPAWN (TB_PAWN | 8)
+
+static LOCK_T TB_mutex;
+
+static bool initialized = false;
+static int num_paths = 0;
+static char *path_string = NULL;
+static char **paths = NULL;
+
+static int TBnum_piece, TBnum_pawn;
+static struct TBEntry_piece TB_piece[TBMAX_PIECE];
+static struct TBEntry_pawn TB_pawn[TBMAX_PAWN];
+
+static struct TBHashEntry TB_hash[1 << TBHASHBITS][HSHMAX];
+
+#define DTZ_ENTRIES 64
+
+static struct DTZTableEntry DTZ_table[DTZ_ENTRIES];
+
+static void init_indices(void);
+static uint64 calc_key_from_pcs(int *pcs, int mirror);
+static void free_wdl_entry(struct TBEntry *entry);
+static void free_dtz_entry(struct TBEntry *entry);
+
+static FD open_tb(const char *str, const char *suffix)
+{
+  int i;
+  FD fd;
+  char file[256];
+
+  for (i = 0; i < num_paths; i++) {
+    strcpy(file, paths[i]);
+    strcat(file, "/");
+    strcat(file, str);
+    strcat(file, suffix);
+#ifndef _WIN32
+    fd = open(file, O_RDONLY);
+#else
+    fd = CreateFile(file, GENERIC_READ, FILE_SHARE_READ, NULL,
+                          OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);
+#endif
+    if (fd != FD_ERR) return fd;
+  }
+  return FD_ERR;
+}
+
+static void close_tb(FD fd)
+{
+#ifndef _WIN32
+  close(fd);
+#else
+  CloseHandle(fd);
+#endif
+}
+
+static char *map_file(const char *name, const char *suffix, uint64 *mapping)
+{
+  FD fd = open_tb(name, suffix);
+  if (fd == FD_ERR)
+    return NULL;
+#ifndef _WIN32
+  struct stat statbuf;
+  fstat(fd, &statbuf);
+  *mapping = statbuf.st_size;
+  char *data = (char *)mmap(NULL, statbuf.st_size, PROT_READ,
+                              MAP_SHARED, fd, 0);
+  if (data == (char *)(-1)) {
+    printf("Could not mmap() %s.\n", name);
+    exit(1);
+  }
+#else
+  DWORD size_low, size_high;
+  size_low = GetFileSize(fd, &size_high);
+//  *size = ((uint64)size_high) << 32 | ((uint64)size_low);
+  HANDLE map = CreateFileMapping(fd, NULL, PAGE_READONLY, size_high, size_low,
+                                  NULL);
+  if (map == NULL) {
+    printf("CreateFileMapping() failed.\n");
+    exit(1);
+  }
+  *mapping = (uint64)map;
+  char *data = (char *)MapViewOfFile(map, FILE_MAP_READ, 0, 0, 0);
+  if (data == NULL) {
+    printf("MapViewOfFile() failed, name = %s%s, error = %lu.\n", name, suffix, GetLastError());
+    exit(1);
+  }
+#endif
+  close_tb(fd);
+  return data;
+}
+
+#ifndef _WIN32
+static void unmap_file(char *data, uint64 size)
+{
+  if (!data) return;
+  munmap(data, size);
+}
+#else
+static void unmap_file(char *data, uint64 mapping)
+{
+  if (!data) return;
+  UnmapViewOfFile(data);
+  CloseHandle((HANDLE)mapping);
+}
+#endif
+
+static void add_to_hash(struct TBEntry *ptr, uint64 key)
+{
+  int i, hshidx;
+
+  hshidx = key >> (64 - TBHASHBITS);
+  i = 0;
+  while (i < HSHMAX && TB_hash[hshidx][i].ptr)
+    i++;
+  if (i == HSHMAX) {
+    printf("HSHMAX too low!\n");
+    exit(1);
+  } else {
+    TB_hash[hshidx][i].key = key;
+    TB_hash[hshidx][i].ptr = ptr;
+  }
+}
+
+static char pchr[] = {'K', 'Q', 'R', 'B', 'N', 'P'};
+
+static void init_tb(char *str)
+{
+  FD fd;
+  struct TBEntry *entry;
+  int i, j, pcs[16];
+  uint64 key, key2;
+  int color;
+  char *s;
+
+  fd = open_tb(str, WDLSUFFIX);
+  if (fd == FD_ERR) return;
+  close_tb(fd);
+
+  for (i = 0; i < 16; i++)
+    pcs[i] = 0;
+  color = 0;
+  for (s = str; *s; s++)
+    switch (*s) {
+    case 'P':
+      pcs[TB_PAWN | color]++;
+      break;
+    case 'N':
+      pcs[TB_KNIGHT | color]++;
+      break;
+    case 'B':
+      pcs[TB_BISHOP | color]++;
+      break;
+    case 'R':
+      pcs[TB_ROOK | color]++;
+      break;
+    case 'Q':
+      pcs[TB_QUEEN | color]++;
+      break;
+    case 'K':
+      pcs[TB_KING | color]++;
+      break;
+    case 'v':
+      color = 0x08;
+      break;
+    }
+  for (i = 0; i < 8; i++)
+    if (pcs[i] != pcs[i+8])
+      break;
+  key = calc_key_from_pcs(pcs, 0);
+  key2 = calc_key_from_pcs(pcs, 1);
+  if (pcs[TB_WPAWN] + pcs[TB_BPAWN] == 0) {
+    if (TBnum_piece == TBMAX_PIECE) {
+      printf("TBMAX_PIECE limit too low!\n");
+      exit(1);
+    }
+    entry = (struct TBEntry *)&TB_piece[TBnum_piece++];
+  } else {
+    if (TBnum_pawn == TBMAX_PAWN) {
+      printf("TBMAX_PAWN limit too low!\n");
+      exit(1);
+    }
+    entry = (struct TBEntry *)&TB_pawn[TBnum_pawn++];
+  }
+  entry->key = key;
+  entry->ready = 0;
+  entry->num = 0;
+  for (i = 0; i < 16; i++)
+    entry->num += (ubyte)pcs[i];
+  entry->symmetric = (key == key2);
+  entry->has_pawns = (pcs[TB_WPAWN] + pcs[TB_BPAWN] > 0);
+  if (entry->num > Tablebases::MaxCardinality)
+    Tablebases::MaxCardinality = entry->num;
+
+  if (entry->has_pawns) {
+    struct TBEntry_pawn *ptr = (struct TBEntry_pawn *)entry;
+    ptr->pawns[0] = (ubyte)pcs[TB_WPAWN];
+    ptr->pawns[1] = (ubyte)pcs[TB_BPAWN];
+    if (pcs[TB_BPAWN] > 0
+              && (pcs[TB_WPAWN] == 0 || pcs[TB_BPAWN] < pcs[TB_WPAWN])) {
+      ptr->pawns[0] = (ubyte)pcs[TB_BPAWN];
+      ptr->pawns[1] = (ubyte)pcs[TB_WPAWN];
+    }
+  } else {
+    struct TBEntry_piece *ptr = (struct TBEntry_piece *)entry;
+    for (i = 0, j = 0; i < 16; i++)
+      if (pcs[i] == 1) j++;
+    if (j >= 3) ptr->enc_type = 0;
+    else if (j == 2) ptr->enc_type = 2;
+    else { /* only for suicide */
+      j = 16;
+      for (i = 0; i < 16; i++) {
+        if (pcs[i] < j && pcs[i] > 1) j = pcs[i];
+        ptr->enc_type = ubyte(1 + j);
+      }
+    }
+  }
+  add_to_hash(entry, key);
+  if (key2 != key) add_to_hash(entry, key2);
+}
+
+void Tablebases::init(const std::string& path)
+{
+  char str[16];
+  int i, j, k, l;
+
+  if (initialized) {
+    free(path_string);
+    free(paths);
+    struct TBEntry *entry;
+    for (i = 0; i < TBnum_piece; i++) {
+      entry = (struct TBEntry *)&TB_piece[i];
+      free_wdl_entry(entry);
+    }
+    for (i = 0; i < TBnum_pawn; i++) {
+      entry = (struct TBEntry *)&TB_pawn[i];
+      free_wdl_entry(entry);
+    }
+    for (i = 0; i < DTZ_ENTRIES; i++)
+      if (DTZ_table[i].entry)
+        free_dtz_entry(DTZ_table[i].entry);
+  } else {
+    init_indices();
+    initialized = true;
+  }
+
+  const char *p = path.c_str();
+  if (strlen(p) == 0 || !strcmp(p, "<empty>")) return;
+  path_string = (char *)malloc(strlen(p) + 1);
+  strcpy(path_string, p);
+  num_paths = 0;
+  for (i = 0;; i++) {
+    if (path_string[i] != SEP_CHAR)
+      num_paths++;
+    while (path_string[i] && path_string[i] != SEP_CHAR)
+      i++;
+    if (!path_string[i]) break;
+    path_string[i] = 0;
+  }
+  paths = (char **)malloc(num_paths * sizeof(char *));
+  for (i = j = 0; i < num_paths; i++) {
+    while (!path_string[j]) j++;
+    paths[i] = &path_string[j];
+    while (path_string[j]) j++;
+  }
+
+  LOCK_INIT(TB_mutex);
+
+  TBnum_piece = TBnum_pawn = 0;
+  MaxCardinality = 0;
+
+  for (i = 0; i < (1 << TBHASHBITS); i++)
+    for (j = 0; j < HSHMAX; j++) {
+      TB_hash[i][j].key = 0ULL;
+      TB_hash[i][j].ptr = NULL;
+    }
+
+  for (i = 0; i < DTZ_ENTRIES; i++)
+    DTZ_table[i].entry = NULL;
+
+  for (i = 1; i < 6; i++) {
+    sprintf(str, "K%cvK", pchr[i]);
+    init_tb(str);
+  }
+
+  for (i = 1; i < 6; i++)
+    for (j = i; j < 6; j++) {
+      sprintf(str, "K%cvK%c", pchr[i], pchr[j]);
+      init_tb(str);
+    }
+
+  for (i = 1; i < 6; i++)
+    for (j = i; j < 6; j++) {
+      sprintf(str, "K%c%cvK", pchr[i], pchr[j]);
+      init_tb(str);
+    }
+
+  for (i = 1; i < 6; i++)
+    for (j = i; j < 6; j++)
+      for (k = 1; k < 6; k++) {
+        sprintf(str, "K%c%cvK%c", pchr[i], pchr[j], pchr[k]);
+        init_tb(str);
+      }
+
+  for (i = 1; i < 6; i++)
+    for (j = i; j < 6; j++)
+      for (k = j; k < 6; k++) {
+        sprintf(str, "K%c%c%cvK", pchr[i], pchr[j], pchr[k]);
+        init_tb(str);
+      }
+
+  for (i = 1; i < 6; i++)
+    for (j = i; j < 6; j++)
+      for (k = i; k < 6; k++)
+        for (l = (i == k) ? j : k; l < 6; l++) {
+          sprintf(str, "K%c%cvK%c%c", pchr[i], pchr[j], pchr[k], pchr[l]);
+          init_tb(str);
+        }
+
+  for (i = 1; i < 6; i++)
+    for (j = i; j < 6; j++)
+      for (k = j; k < 6; k++)
+        for (l = 1; l < 6; l++) {
+          sprintf(str, "K%c%c%cvK%c", pchr[i], pchr[j], pchr[k], pchr[l]);
+          init_tb(str);
+        }
+
+  for (i = 1; i < 6; i++)
+    for (j = i; j < 6; j++)
+      for (k = j; k < 6; k++)
+        for (l = k; l < 6; l++) {
+          sprintf(str, "K%c%c%c%cvK", pchr[i], pchr[j], pchr[k], pchr[l]);
+          init_tb(str);
+        }
+
+  printf("info string Found %d tablebases.\n", TBnum_piece + TBnum_pawn);
+}
+
+static const signed char offdiag[] = {
+  0,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,
+  1, 0,-1,-1,-1,-1,-1,-1,
+  1, 1, 0,-1,-1,-1,-1,-1,
+  1, 1, 1, 0,-1,-1,-1,-1,
+  1, 1, 1, 1, 0,-1,-1,-1,
+  1, 1, 1, 1, 1, 0,-1,-1,
+  1, 1, 1, 1, 1, 1, 0,-1,
+  1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0
+};
+
+static const ubyte triangle[] = {
+  6, 0, 1, 2, 2, 1, 0, 6,
+  0, 7, 3, 4, 4, 3, 7, 0,
+  1, 3, 8, 5, 5, 8, 3, 1,
+  2, 4, 5, 9, 9, 5, 4, 2,
+  2, 4, 5, 9, 9, 5, 4, 2,
+  1, 3, 8, 5, 5, 8, 3, 1,
+  0, 7, 3, 4, 4, 3, 7, 0,
+  6, 0, 1, 2, 2, 1, 0, 6
+};
+
+static const ubyte invtriangle[] = {
+  1, 2, 3, 10, 11, 19, 0, 9, 18, 27
+};
+
+static const ubyte invdiag[] = {
+  0, 9, 18, 27, 36, 45, 54, 63,
+  7, 14, 21, 28, 35, 42, 49, 56
+};
+
+static const ubyte flipdiag[] = {
+   0,  8, 16, 24, 32, 40, 48, 56,
+   1,  9, 17, 25, 33, 41, 49, 57,
+   2, 10, 18, 26, 34, 42, 50, 58,
+   3, 11, 19, 27, 35, 43, 51, 59,
+   4, 12, 20, 28, 36, 44, 52, 60,
+   5, 13, 21, 29, 37, 45, 53, 61,
+   6, 14, 22, 30, 38, 46, 54, 62,
+   7, 15, 23, 31, 39, 47, 55, 63
+};
+
+static const ubyte lower[] = {
+  28,  0,  1,  2,  3,  4,  5,  6,
+   0, 29,  7,  8,  9, 10, 11, 12,
+   1,  7, 30, 13, 14, 15, 16, 17,
+   2,  8, 13, 31, 18, 19, 20, 21,
+   3,  9, 14, 18, 32, 22, 23, 24,
+   4, 10, 15, 19, 22, 33, 25, 26,
+   5, 11, 16, 20, 23, 25, 34, 27,
+   6, 12, 17, 21, 24, 26, 27, 35
+};
+
+static const ubyte diag[] = {
+   0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  8,
+   0,  1,  0,  0,  0,  0,  9,  0,
+   0,  0,  2,  0,  0, 10,  0,  0,
+   0,  0,  0,  3, 11,  0,  0,  0,
+   0,  0,  0, 12,  4,  0,  0,  0,
+   0,  0, 13,  0,  0,  5,  0,  0,
+   0, 14,  0,  0,  0,  0,  6,  0,
+  15,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  7
+};
+
+static const ubyte flap[] = {
+  0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
+  0, 6, 12, 18, 18, 12, 6, 0,
+  1, 7, 13, 19, 19, 13, 7, 1,
+  2, 8, 14, 20, 20, 14, 8, 2,
+  3, 9, 15, 21, 21, 15, 9, 3,
+  4, 10, 16, 22, 22, 16, 10, 4,
+  5, 11, 17, 23, 23, 17, 11, 5,
+  0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0
+};
+
+static const ubyte ptwist[] = {
+  0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
+  47, 35, 23, 11, 10, 22, 34, 46,
+  45, 33, 21, 9, 8, 20, 32, 44,
+  43, 31, 19, 7, 6, 18, 30, 42,
+  41, 29, 17, 5, 4, 16, 28, 40,
+  39, 27, 15, 3, 2, 14, 26, 38,
+  37, 25, 13, 1, 0, 12, 24, 36,
+  0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0
+};
+
+static const ubyte invflap[] = {
+  8, 16, 24, 32, 40, 48,
+  9, 17, 25, 33, 41, 49,
+  10, 18, 26, 34, 42, 50,
+  11, 19, 27, 35, 43, 51
+};
+
+static const ubyte invptwist[] = {
+  52, 51, 44, 43, 36, 35, 28, 27, 20, 19, 12, 11,
+  53, 50, 45, 42, 37, 34, 29, 26, 21, 18, 13, 10,
+  54, 49, 46, 41, 38, 33, 30, 25, 22, 17, 14, 9,
+  55, 48, 47, 40, 39, 32, 31, 24, 23, 16, 15, 8
+};
+
+static const ubyte file_to_file[] = {
+  0, 1, 2, 3, 3, 2, 1, 0
+};
+
+static const short KK_idx[10][64] = {
+  { -1, -1, -1,  0,  1,  2,  3,  4,
+    -1, -1, -1,  5,  6,  7,  8,  9,
+    10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17,
+    18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25,
+    26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33,
+    34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41,
+    42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49,
+    50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57 },
+  { 58, -1, -1, -1, 59, 60, 61, 62,
+    63, -1, -1, -1, 64, 65, 66, 67,
+    68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75,
+    76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83,
+    84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91,
+    92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99,
+   100,101,102,103,104,105,106,107,
+   108,109,110,111,112,113,114,115},
+  {116,117, -1, -1, -1,118,119,120,
+   121,122, -1, -1, -1,123,124,125,
+   126,127,128,129,130,131,132,133,
+   134,135,136,137,138,139,140,141,
+   142,143,144,145,146,147,148,149,
+   150,151,152,153,154,155,156,157,
+   158,159,160,161,162,163,164,165,
+   166,167,168,169,170,171,172,173 },
+  {174, -1, -1, -1,175,176,177,178,
+   179, -1, -1, -1,180,181,182,183,
+   184, -1, -1, -1,185,186,187,188,
+   189,190,191,192,193,194,195,196,
+   197,198,199,200,201,202,203,204,
+   205,206,207,208,209,210,211,212,
+   213,214,215,216,217,218,219,220,
+   221,222,223,224,225,226,227,228 },
+  {229,230, -1, -1, -1,231,232,233,
+   234,235, -1, -1, -1,236,237,238,
+   239,240, -1, -1, -1,241,242,243,
+   244,245,246,247,248,249,250,251,
+   252,253,254,255,256,257,258,259,
+   260,261,262,263,264,265,266,267,
+   268,269,270,271,272,273,274,275,
+   276,277,278,279,280,281,282,283 },
+  {284,285,286,287,288,289,290,291,
+   292,293, -1, -1, -1,294,295,296,
+   297,298, -1, -1, -1,299,300,301,
+   302,303, -1, -1, -1,304,305,306,
+   307,308,309,310,311,312,313,314,
+   315,316,317,318,319,320,321,322,
+   323,324,325,326,327,328,329,330,
+   331,332,333,334,335,336,337,338 },
+  { -1, -1,339,340,341,342,343,344,
+    -1, -1,345,346,347,348,349,350,
+    -1, -1,441,351,352,353,354,355,
+    -1, -1, -1,442,356,357,358,359,
+    -1, -1, -1, -1,443,360,361,362,
+    -1, -1, -1, -1, -1,444,363,364,
+    -1, -1, -1, -1, -1, -1,445,365,
+    -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,446 },
+  { -1, -1, -1,366,367,368,369,370,
+    -1, -1, -1,371,372,373,374,375,
+    -1, -1, -1,376,377,378,379,380,
+    -1, -1, -1,447,381,382,383,384,
+    -1, -1, -1, -1,448,385,386,387,
+    -1, -1, -1, -1, -1,449,388,389,
+    -1, -1, -1, -1, -1, -1,450,390,
+    -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,451 },
+  {452,391,392,393,394,395,396,397,
+    -1, -1, -1, -1,398,399,400,401,
+    -1, -1, -1, -1,402,403,404,405,
+    -1, -1, -1, -1,406,407,408,409,
+    -1, -1, -1, -1,453,410,411,412,
+    -1, -1, -1, -1, -1,454,413,414,
+    -1, -1, -1, -1, -1, -1,455,415,
+    -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,456 },
+  {457,416,417,418,419,420,421,422,
+    -1,458,423,424,425,426,427,428,
+    -1, -1, -1, -1, -1,429,430,431,
+    -1, -1, -1, -1, -1,432,433,434,
+    -1, -1, -1, -1, -1,435,436,437,
+    -1, -1, -1, -1, -1,459,438,439,
+    -1, -1, -1, -1, -1, -1,460,440,
+    -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,461 }
+};
+
+static int binomial[5][64];
+static int pawnidx[5][24];
+static int pfactor[5][4];
+
+static void init_indices(void)
+{
+  int i, j, k;
+
+// binomial[k-1][n] = Bin(n, k)
+  for (i = 0; i < 5; i++)
+    for (j = 0; j < 64; j++) {
+      int f = j;
+      int l = 1;
+      for (k = 1; k <= i; k++) {
+        f *= (j - k);
+        l *= (k + 1);
+      }
+      binomial[i][j] = f / l;
+    }
+
+  for (i = 0; i < 5; i++) {
+    int s = 0;
+    for (j = 0; j < 6; j++) {
+      pawnidx[i][j] = s;
+      s += (i == 0) ? 1 : binomial[i - 1][ptwist[invflap[j]]];
+    }
+    pfactor[i][0] = s;
+    s = 0;
+    for (; j < 12; j++) {
+      pawnidx[i][j] = s;
+      s += (i == 0) ? 1 : binomial[i - 1][ptwist[invflap[j]]];
+    }
+    pfactor[i][1] = s;
+    s = 0;
+    for (; j < 18; j++) {
+      pawnidx[i][j] = s;
+      s += (i == 0) ? 1 : binomial[i - 1][ptwist[invflap[j]]];
+    }
+    pfactor[i][2] = s;
+    s = 0;
+    for (; j < 24; j++) {
+      pawnidx[i][j] = s;
+      s += (i == 0) ? 1 : binomial[i - 1][ptwist[invflap[j]]];
+    }
+    pfactor[i][3] = s;
+  }
+}
+
+static uint64 encode_piece(struct TBEntry_piece *ptr, ubyte *norm, int *pos, int *factor)
+{
+  uint64 idx;
+  int i, j, k, m, l, p;
+  int n = ptr->num;
+
+  if (pos[0] & 0x04) {
+    for (i = 0; i < n; i++)
+      pos[i] ^= 0x07;
+  }
+  if (pos[0] & 0x20) {
+    for (i = 0; i < n; i++)
+      pos[i] ^= 0x38;
+  }
+
+  for (i = 0; i < n; i++)
+    if (offdiag[pos[i]]) break;
+  if (i < (ptr->enc_type == 0 ? 3 : 2) && offdiag[pos[i]] > 0)
+    for (i = 0; i < n; i++)
+      pos[i] = flipdiag[pos[i]];
+
+  switch (ptr->enc_type) {
+
+  case 0: /* 111 */
+    i = (pos[1] > pos[0]);
+    j = (pos[2] > pos[0]) + (pos[2] > pos[1]);
+
+    if (offdiag[pos[0]])
+      idx = triangle[pos[0]] * 63*62 + (pos[1] - i) * 62 + (pos[2] - j);
+    else if (offdiag[pos[1]])
+      idx = 6*63*62 + diag[pos[0]] * 28*62 + lower[pos[1]] * 62 + pos[2] - j;
+    else if (offdiag[pos[2]])
+      idx = 6*63*62 + 4*28*62 + (diag[pos[0]]) * 7*28 + (diag[pos[1]] - i) * 28 + lower[pos[2]];
+    else
+      idx = 6*63*62 + 4*28*62 + 4*7*28 + (diag[pos[0]] * 7*6) + (diag[pos[1]] - i) * 6 + (diag[pos[2]] - j);
+    i = 3;
+    break;
+
+  case 1: /* K3 */
+    j = (pos[2] > pos[0]) + (pos[2] > pos[1]);
+
+    idx = KK_idx[triangle[pos[0]]][pos[1]];
+    if (idx < 441)
+      idx = idx + 441 * (pos[2] - j);
+    else {
+      idx = 441*62 + (idx - 441) + 21 * lower[pos[2]];
+      if (!offdiag[pos[2]])
+        idx -= j * 21;
+    }
+    i = 3;
+    break;
+
+  default: /* K2 */
+    idx = KK_idx[triangle[pos[0]]][pos[1]];
+    i = 2;
+    break;
+  }
+  idx *= factor[0];
+
+  for (; i < n;) {
+    int t = norm[i];
+    for (j = i; j < i + t; j++)
+      for (k = j + 1; k < i + t; k++)
+        if (pos[j] > pos[k]) Swap(pos[j], pos[k]);
+    int s = 0;
+    for (m = i; m < i + t; m++) {
+      p = pos[m];
+      for (l = 0, j = 0; l < i; l++)
+        j += (p > pos[l]);
+      s += binomial[m - i][p - j];
+    }
+    idx += ((uint64)s) * ((uint64)factor[i]);
+    i += t;
+  }
+
+  return idx;
+}
+
+// determine file of leftmost pawn and sort pawns
+static int pawn_file(struct TBEntry_pawn *ptr, int *pos)
+{
+  int i;
+
+  for (i = 1; i < ptr->pawns[0]; i++)
+    if (flap[pos[0]] > flap[pos[i]])
+      Swap(pos[0], pos[i]);
+
+  return file_to_file[pos[0] & 0x07];
+}
+
+static uint64 encode_pawn(struct TBEntry_pawn *ptr, ubyte *norm, int *pos, int *factor)
+{
+  uint64 idx;
+  int i, j, k, m, s, t;
+  int n = ptr->num;
+
+  if (pos[0] & 0x04)
+    for (i = 0; i < n; i++)
+      pos[i] ^= 0x07;
+
+  for (i = 1; i < ptr->pawns[0]; i++)
+    for (j = i + 1; j < ptr->pawns[0]; j++)
+      if (ptwist[pos[i]] < ptwist[pos[j]])
+        Swap(pos[i], pos[j]);
+
+  t = ptr->pawns[0] - 1;
+  idx = pawnidx[t][flap[pos[0]]];
+  for (i = t; i > 0; i--)
+    idx += binomial[t - i][ptwist[pos[i]]];
+  idx *= factor[0];
+
+// remaining pawns
+  i = ptr->pawns[0];
+  t = i + ptr->pawns[1];
+  if (t > i) {
+    for (j = i; j < t; j++)
+      for (k = j + 1; k < t; k++)
+        if (pos[j] > pos[k]) Swap(pos[j], pos[k]);
+    s = 0;
+    for (m = i; m < t; m++) {
+      int p = pos[m];
+      for (k = 0, j = 0; k < i; k++)
+        j += (p > pos[k]);
+      s += binomial[m - i][p - j - 8];
+    }
+    idx += ((uint64)s) * ((uint64)factor[i]);
+    i = t;
+  }
+
+  for (; i < n;) {
+    t = norm[i];
+    for (j = i; j < i + t; j++)
+      for (k = j + 1; k < i + t; k++)
+        if (pos[j] > pos[k]) Swap(pos[j], pos[k]);
+    s = 0;
+    for (m = i; m < i + t; m++) {
+      int p = pos[m];
+      for (k = 0, j = 0; k < i; k++)
+        j += (p > pos[k]);
+      s += binomial[m - i][p - j];
+    }
+    idx += ((uint64)s) * ((uint64)factor[i]);
+    i += t;
+  }
+
+  return idx;
+}
+
+// place k like pieces on n squares
+static int subfactor(int k, int n)
+{
+  int i, f, l;
+
+  f = n;
+  l = 1;
+  for (i = 1; i < k; i++) {
+    f *= n - i;
+    l *= i + 1;
+  }
+
+  return f / l;
+}
+
+static uint64 calc_factors_piece(int *factor, int num, int order, ubyte *norm, ubyte enc_type)
+{
+  int i, k, n;
+  uint64 f;
+  static int pivfac[] = { 31332, 28056, 462 };
+
+  n = 64 - norm[0];
+
+  f = 1;
+  for (i = norm[0], k = 0; i < num || k == order; k++) {
+    if (k == order) {
+      factor[0] = static_cast<int>(f);
+      f *= pivfac[enc_type];
+    } else {
+      factor[i] = static_cast<int>(f);
+      f *= subfactor(norm[i], n);
+      n -= norm[i];
+      i += norm[i];
+    }
+  }
+
+  return f;
+}
+
+static uint64 calc_factors_pawn(int *factor, int num, int order, int order2, ubyte *norm, int file)
+{
+  int i, k, n;
+  uint64 f;
+
+  i = norm[0];
+  if (order2 < 0x0f) i += norm[i];
+  n = 64 - i;
+
+  f = 1;
+  for (k = 0; i < num || k == order || k == order2; k++) {
+    if (k == order) {
+      factor[0] = static_cast<int>(f);
+      f *= pfactor[norm[0] - 1][file];
+    } else if (k == order2) {
+      factor[norm[0]] = static_cast<int>(f);
+      f *= subfactor(norm[norm[0]], 48 - norm[0]);
+    } else {
+      factor[i] = static_cast<int>(f);
+      f *= subfactor(norm[i], n);
+      n -= norm[i];
+      i += norm[i];
+    }
+  }
+
+  return f;
+}
+
+static void set_norm_piece(struct TBEntry_piece *ptr, ubyte *norm, ubyte *pieces)
+{
+  int i, j;
+
+  for (i = 0; i < ptr->num; i++)
+    norm[i] = 0;
+
+  switch (ptr->enc_type) {
+  case 0:
+    norm[0] = 3;
+    break;
+  case 2:
+    norm[0] = 2;
+    break;
+  default:
+    norm[0] = ubyte(ptr->enc_type - 1);
+    break;
+  }
+
+  for (i = norm[0]; i < ptr->num; i += norm[i])
+    for (j = i; j < ptr->num && pieces[j] == pieces[i]; j++)
+      norm[i]++;
+}
+
+static void set_norm_pawn(struct TBEntry_pawn *ptr, ubyte *norm, ubyte *pieces)
+{
+  int i, j;
+
+  for (i = 0; i < ptr->num; i++)
+    norm[i] = 0;
+
+  norm[0] = ptr->pawns[0];
+  if (ptr->pawns[1]) norm[ptr->pawns[0]] = ptr->pawns[1];
+
+  for (i = ptr->pawns[0] + ptr->pawns[1]; i < ptr->num; i += norm[i])
+    for (j = i; j < ptr->num && pieces[j] == pieces[i]; j++)
+      norm[i]++;
+}
+
+static void setup_pieces_piece(struct TBEntry_piece *ptr, unsigned char *data, uint64 *tb_size)
+{
+  int i;
+  int order;
+
+  for (i = 0; i < ptr->num; i++)
+    ptr->pieces[0][i] = ubyte(data[i + 1] & 0x0f);
+  order = data[0] & 0x0f;
+  set_norm_piece(ptr, ptr->norm[0], ptr->pieces[0]);
+  tb_size[0] = calc_factors_piece(ptr->factor[0], ptr->num, order, ptr->norm[0], ptr->enc_type);
+
+  for (i = 0; i < ptr->num; i++)
+    ptr->pieces[1][i] = ubyte(data[i + 1] >> 4);
+  order = data[0] >> 4;
+  set_norm_piece(ptr, ptr->norm[1], ptr->pieces[1]);
+  tb_size[1] = calc_factors_piece(ptr->factor[1], ptr->num, order, ptr->norm[1], ptr->enc_type);
+}
+
+static void setup_pieces_piece_dtz(struct DTZEntry_piece *ptr, unsigned char *data, uint64 *tb_size)
+{
+  int i;
+  int order;
+
+  for (i = 0; i < ptr->num; i++)
+    ptr->pieces[i] = ubyte(data[i + 1] & 0x0f);
+  order = data[0] & 0x0f;
+  set_norm_piece((struct TBEntry_piece *)ptr, ptr->norm, ptr->pieces);
+  tb_size[0] = calc_factors_piece(ptr->factor, ptr->num, order, ptr->norm, ptr->enc_type);
+}
+
+static void setup_pieces_pawn(struct TBEntry_pawn *ptr, unsigned char *data, uint64 *tb_size, int f)
+{
+  int i, j;
+  int order, order2;
+
+  j = 1 + (ptr->pawns[1] > 0);
+  order = data[0] & 0x0f;
+  order2 = ptr->pawns[1] ? (data[1] & 0x0f) : 0x0f;
+  for (i = 0; i < ptr->num; i++)
+    ptr->file[f].pieces[0][i] = ubyte(data[i + j] & 0x0f);
+  set_norm_pawn(ptr, ptr->file[f].norm[0], ptr->file[f].pieces[0]);
+  tb_size[0] = calc_factors_pawn(ptr->file[f].factor[0], ptr->num, order, order2, ptr->file[f].norm[0], f);
+
+  order = data[0] >> 4;
+  order2 = ptr->pawns[1] ? (data[1] >> 4) : 0x0f;
+  for (i = 0; i < ptr->num; i++)
+    ptr->file[f].pieces[1][i] = ubyte(data[i + j] >> 4);
+  set_norm_pawn(ptr, ptr->file[f].norm[1], ptr->file[f].pieces[1]);
+  tb_size[1] = calc_factors_pawn(ptr->file[f].factor[1], ptr->num, order, order2, ptr->file[f].norm[1], f);
+}
+
+static void setup_pieces_pawn_dtz(struct DTZEntry_pawn *ptr, unsigned char *data, uint64 *tb_size, int f)
+{
+  int i, j;
+  int order, order2;
+
+  j = 1 + (ptr->pawns[1] > 0);
+  order = data[0] & 0x0f;
+  order2 = ptr->pawns[1] ? (data[1] & 0x0f) : 0x0f;
+  for (i = 0; i < ptr->num; i++)
+    ptr->file[f].pieces[i] = ubyte(data[i + j] & 0x0f);
+  set_norm_pawn((struct TBEntry_pawn *)ptr, ptr->file[f].norm, ptr->file[f].pieces);
+  tb_size[0] = calc_factors_pawn(ptr->file[f].factor, ptr->num, order, order2, ptr->file[f].norm, f);
+}
+
+static void calc_symlen(struct PairsData *d, int s, char *tmp)
+{
+  int s1, s2;
+
+  ubyte* w = d->sympat + 3 * s;
+  s2 = (w[2] << 4) | (w[1] >> 4);
+  if (s2 == 0x0fff)
+    d->symlen[s] = 0;
+  else {
+    s1 = ((w[1] & 0xf) << 8) | w[0];
+    if (!tmp[s1]) calc_symlen(d, s1, tmp);
+    if (!tmp[s2]) calc_symlen(d, s2, tmp);
+    d->symlen[s] = ubyte(d->symlen[s1] + d->symlen[s2] + 1);
+  }
+  tmp[s] = 1;
+}
+
+ushort ReadUshort(ubyte* d) {
+  return ushort(d[0] | (d[1] << 8));
+}
+
+uint32 ReadUint32(ubyte* d) {
+  return d[0] | (d[1] << 8) | (d[2] << 16) | (d[3] << 24);
+}
+
+static struct PairsData *setup_pairs(unsigned char *data, uint64 tb_size, uint64 *size, unsigned char **next, ubyte *flags, int wdl)
+{
+  struct PairsData *d;
+  int i;
+
+  *flags = data[0];
+  if (data[0] & 0x80) {
+    d = (struct PairsData *)malloc(sizeof(struct PairsData));
+    d->idxbits = 0;
+    if (wdl)
+      d->min_len = data[1];
+    else
+      d->min_len = 0;
+    *next = data + 2;
+    size[0] = size[1] = size[2] = 0;
+    return d;
+  }
+
+  int blocksize = data[1];
+  int idxbits = data[2];
+  int real_num_blocks = ReadUint32(&data[4]);
+  int num_blocks = real_num_blocks + *(ubyte *)(&data[3]);
+  int max_len = data[8];
+  int min_len = data[9];
+  int h = max_len - min_len + 1;
+  int num_syms = ReadUshort(&data[10 + 2 * h]);
+  d = (struct PairsData *)malloc(sizeof(struct PairsData) + (h - 1) * sizeof(base_t) + num_syms);
+  d->blocksize = blocksize;
+  d->idxbits = idxbits;
+  d->offset = (ushort*)(&data[10]);
+  d->symlen = ((ubyte *)d) + sizeof(struct PairsData) + (h - 1) * sizeof(base_t);
+  d->sympat = &data[12 + 2 * h];
+  d->min_len = min_len;
+  *next = &data[12 + 2 * h + 3 * num_syms + (num_syms & 1)];
+
+  uint64 num_indices = (tb_size + (1ULL << idxbits) - 1) >> idxbits;
+  size[0] = 6ULL * num_indices;
+  size[1] = 2ULL * num_blocks;
+  size[2] = (1ULL << blocksize) * real_num_blocks;
+
+  // char tmp[num_syms];
+  char tmp[4096];
+  for (i = 0; i < num_syms; i++)
+    tmp[i] = 0;
+  for (i = 0; i < num_syms; i++)
+    if (!tmp[i])
+      calc_symlen(d, i, tmp);
+
+  d->base[h - 1] = 0;
+  for (i = h - 2; i >= 0; i--)
+    d->base[i] = (d->base[i + 1] + ReadUshort((ubyte*)(d->offset + i)) - ReadUshort((ubyte*)(d->offset + i + 1))) / 2;
+  for (i = 0; i < h; i++)
+    d->base[i] <<= 64 - (min_len + i);
+
+  d->offset -= d->min_len;
+
+  return d;
+}
+
+static int init_table_wdl(struct TBEntry *entry, char *str)
+{
+  ubyte *next;
+  int f, s;
+  uint64 tb_size[8];
+  uint64 size[8 * 3];
+  ubyte flags;
+
+  // first mmap the table into memory
+
+  entry->data = map_file(str, WDLSUFFIX, &entry->mapping);
+  if (!entry->data) {
+    printf("Could not find %s" WDLSUFFIX, str);
+    return 0;
+  }
+
+  ubyte *data = (ubyte *)entry->data;
+  if (data[0] != WDL_MAGIC[0] ||
+      data[1] != WDL_MAGIC[1] ||
+      data[2] != WDL_MAGIC[2] ||
+      data[3] != WDL_MAGIC[3]) {
+    printf("Corrupted table.\n");
+    unmap_file(entry->data, entry->mapping);
+    entry->data = 0;
+    return 0;
+  }
+
+  int split = data[4] & 0x01;
+  int files = data[4] & 0x02 ? 4 : 1;
+
+  data += 5;
+
+  if (!entry->has_pawns) {
+    struct TBEntry_piece *ptr = (struct TBEntry_piece *)entry;
+    setup_pieces_piece(ptr, data, &tb_size[0]);
+    data += ptr->num + 1;
+    data += ((uintptr_t)data) & 0x01;
+
+    ptr->precomp[0] = setup_pairs(data, tb_size[0], &size[0], &next, &flags, 1);
+    data = next;
+    if (split) {
+      ptr->precomp[1] = setup_pairs(data, tb_size[1], &size[3], &next, &flags, 1);
+      data = next;
+    } else
+      ptr->precomp[1] = NULL;
+
+    ptr->precomp[0]->indextable = (char *)data;
+    data += size[0];
+    if (split) {
+      ptr->precomp[1]->indextable = (char *)data;
+      data += size[3];
+    }
+
+    ptr->precomp[0]->sizetable = (ushort *)data;
+    data += size[1];
+    if (split) {
+      ptr->precomp[1]->sizetable = (ushort *)data;
+      data += size[4];
+    }
+
+    data = (ubyte *)((((uintptr_t)data) + 0x3f) & ~0x3f);
+    ptr->precomp[0]->data = data;
+    data += size[2];
+    if (split) {
+      data = (ubyte *)((((uintptr_t)data) + 0x3f) & ~0x3f);
+      ptr->precomp[1]->data = data;
+    }
+  } else {
+    struct TBEntry_pawn *ptr = (struct TBEntry_pawn *)entry;
+    s = 1 + (ptr->pawns[1] > 0);
+    for (f = 0; f < 4; f++) {
+      setup_pieces_pawn((struct TBEntry_pawn *)ptr, data, &tb_size[2 * f], f);
+      data += ptr->num + s;
+    }
+    data += ((uintptr_t)data) & 0x01;
+
+    for (f = 0; f < files; f++) {
+      ptr->file[f].precomp[0] = setup_pairs(data, tb_size[2 * f], &size[6 * f], &next, &flags, 1);
+      data = next;
+      if (split) {
+        ptr->file[f].precomp[1] = setup_pairs(data, tb_size[2 * f + 1], &size[6 * f + 3], &next, &flags, 1);
+        data = next;
+      } else
+        ptr->file[f].precomp[1] = NULL;
+    }
+
+    for (f = 0; f < files; f++) {
+      ptr->file[f].precomp[0]->indextable = (char *)data;
+      data += size[6 * f];
+      if (split) {
+        ptr->file[f].precomp[1]->indextable = (char *)data;
+        data += size[6 * f + 3];
+      }
+    }
+
+    for (f = 0; f < files; f++) {
+      ptr->file[f].precomp[0]->sizetable = (ushort *)data;
+      data += size[6 * f + 1];
+      if (split) {
+        ptr->file[f].precomp[1]->sizetable = (ushort *)data;
+        data += size[6 * f + 4];
+      }
+    }
+
+    for (f = 0; f < files; f++) {
+      data = (ubyte *)((((uintptr_t)data) + 0x3f) & ~0x3f);
+      ptr->file[f].precomp[0]->data = data;
+      data += size[6 * f + 2];
+      if (split) {
+        data = (ubyte *)((((uintptr_t)data) + 0x3f) & ~0x3f);
+        ptr->file[f].precomp[1]->data = data;
+        data += size[6 * f + 5];
+      }
+    }
+  }
+
+  return 1;
+}
+
+static int init_table_dtz(struct TBEntry *entry)
+{
+  ubyte *data = (ubyte *)entry->data;
+  ubyte *next;
+  int f, s;
+  uint64 tb_size[4];
+  uint64 size[4 * 3];
+
+  if (!data)
+    return 0;
+
+  if (data[0] != DTZ_MAGIC[0] ||
+      data[1] != DTZ_MAGIC[1] ||
+      data[2] != DTZ_MAGIC[2] ||
+      data[3] != DTZ_MAGIC[3]) {
+    printf("Corrupted table.\n");
+    return 0;
+  }
+
+  int files = data[4] & 0x02 ? 4 : 1;
+
+  data += 5;
+
+  if (!entry->has_pawns) {
+    struct DTZEntry_piece *ptr = (struct DTZEntry_piece *)entry;
+    setup_pieces_piece_dtz(ptr, data, &tb_size[0]);
+    data += ptr->num + 1;
+    data += ((uintptr_t)data) & 0x01;
+
+    ptr->precomp = setup_pairs(data, tb_size[0], &size[0], &next, &(ptr->flags), 0);
+    data = next;
+
+    ptr->map = data;
+    if (ptr->flags & 2) {
+      int i;
+      for (i = 0; i < 4; i++) {
+        ptr->map_idx[i] = static_cast<ushort>(data + 1 - ptr->map);
+        data += 1 + data[0];
+      }
+      data += ((uintptr_t)data) & 0x01;
+    }
+
+    ptr->precomp->indextable = (char *)data;
+    data += size[0];
+
+    ptr->precomp->sizetable = (ushort *)data;
+    data += size[1];
+
+    data = (ubyte *)((((uintptr_t)data) + 0x3f) & ~0x3f);
+    ptr->precomp->data = data;
+    data += size[2];
+  } else {
+    struct DTZEntry_pawn *ptr = (struct DTZEntry_pawn *)entry;
+    s = 1 + (ptr->pawns[1] > 0);
+    for (f = 0; f < 4; f++) {
+      setup_pieces_pawn_dtz(ptr, data, &tb_size[f], f);
+      data += ptr->num + s;
+    }
+    data += ((uintptr_t)data) & 0x01;
+
+    for (f = 0; f < files; f++) {
+      ptr->file[f].precomp = setup_pairs(data, tb_size[f], &size[3 * f], &next, &(ptr->flags[f]), 0);
+      data = next;
+    }
+
+    ptr->map = data;
+    for (f = 0; f < files; f++) {
+      if (ptr->flags[f] & 2) {
+        int i;
+        for (i = 0; i < 4; i++) {
+          ptr->map_idx[f][i] = static_cast<ushort>(data + 1 - ptr->map);
+          data += 1 + data[0];
+        }
+      }
+    }
+    data += ((uintptr_t)data) & 0x01;
+
+    for (f = 0; f < files; f++) {
+      ptr->file[f].precomp->indextable = (char *)data;
+      data += size[3 * f];
+    }
+
+    for (f = 0; f < files; f++) {
+      ptr->file[f].precomp->sizetable = (ushort *)data;
+      data += size[3 * f + 1];
+    }
+
+    for (f = 0; f < files; f++) {
+      data = (ubyte *)((((uintptr_t)data) + 0x3f) & ~0x3f);
+      ptr->file[f].precomp->data = data;
+      data += size[3 * f + 2];
+    }
+  }
+
+  return 1;
+}
+
+template<bool LittleEndian>
+static ubyte decompress_pairs(struct PairsData *d, uint64 idx)
+{
+  if (!d->idxbits)
+    return ubyte(d->min_len);
+
+  uint32 mainidx = static_cast<uint32>(idx >> d->idxbits);
+  int litidx = (idx & ((1ULL << d->idxbits) - 1)) - (1ULL << (d->idxbits - 1));
+  uint32 block = *(uint32 *)(d->indextable + 6 * mainidx);
+  if (!LittleEndian)
+    block = BSWAP32(block);
+
+  ushort idxOffset = *(ushort *)(d->indextable + 6 * mainidx + 4);
+  if (!LittleEndian)
+    idxOffset = ushort((idxOffset << 8) | (idxOffset >> 8));
+  litidx += idxOffset;
+
+  if (litidx < 0) {
+    do {
+      litidx += d->sizetable[--block] + 1;
+    } while (litidx < 0);
+  } else {
+    while (litidx > d->sizetable[block])
+      litidx -= d->sizetable[block++] + 1;
+  }
+
+  uint32 *ptr = (uint32 *)(d->data + (block << d->blocksize));
+
+  int m = d->min_len;
+  ushort *offset = d->offset;
+  base_t *base = d->base - m;
+  ubyte *symlen = d->symlen;
+  int sym, bitcnt;
+
+  uint64 code = *((uint64 *)ptr);
+  if (LittleEndian)
+    code = BSWAP64(code);
+
+  ptr += 2;
+  bitcnt = 0; // number of "empty bits" in code
+  for (;;) {
+    int l = m;
+    while (code < base[l]) l++;
+    sym = offset[l];
+    if (!LittleEndian)
+      sym = ((sym & 0xff) << 8) | (sym >> 8);
+    sym += static_cast<int>((code - base[l]) >> (64 - l));
+    if (litidx < (int)symlen[sym] + 1) break;
+    litidx -= (int)symlen[sym] + 1;
+    code <<= l;
+    bitcnt += l;
+    if (bitcnt >= 32) {
+      bitcnt -= 32;
+      uint32 tmp = *ptr++;
+      if (LittleEndian)
+        tmp = BSWAP32(tmp);
+      code |= ((uint64)tmp) << bitcnt;
+     }
+   }
+
+  ubyte *sympat = d->sympat;
+  while (symlen[sym] != 0) {
+    ubyte* w = sympat + (3 * sym);
+    int s1 = ((w[1] & 0xf) << 8) | w[0];
+    if (litidx < (int)symlen[s1] + 1)
+      sym = s1;
+    else {
+      litidx -= (int)symlen[s1] + 1;
+      sym = (w[2] << 4) | (w[1] >> 4);
+    }
+  }
+
+  return sympat[3 * sym];
+}
+
+void load_dtz_table(char *str, uint64 key1, uint64 key2)
+{
+  int i;
+  struct TBEntry *ptr, *ptr3;
+  struct TBHashEntry *ptr2;
+
+  DTZ_table[0].key1 = key1;
+  DTZ_table[0].key2 = key2;
+  DTZ_table[0].entry = NULL;
+
+  // find corresponding WDL entry
+  ptr2 = TB_hash[key1 >> (64 - TBHASHBITS)];
+  for (i = 0; i < HSHMAX; i++)
+    if (ptr2[i].key == key1) break;
+  if (i == HSHMAX) return;
+  ptr = ptr2[i].ptr;
+
+  ptr3 = (struct TBEntry *)malloc(ptr->has_pawns
+                                ? sizeof(struct DTZEntry_pawn)
+                                : sizeof(struct DTZEntry_piece));
+
+  ptr3->data = map_file(str, DTZSUFFIX, &ptr3->mapping);
+  ptr3->key = ptr->key;
+  ptr3->num = ptr->num;
+  ptr3->symmetric = ptr->symmetric;
+  ptr3->has_pawns = ptr->has_pawns;
+  if (ptr3->has_pawns) {
+    struct DTZEntry_pawn *entry = (struct DTZEntry_pawn *)ptr3;
+    entry->pawns[0] = ((struct TBEntry_pawn *)ptr)->pawns[0];
+    entry->pawns[1] = ((struct TBEntry_pawn *)ptr)->pawns[1];
+  } else {
+    struct DTZEntry_piece *entry = (struct DTZEntry_piece *)ptr3;
+    entry->enc_type = ((struct TBEntry_piece *)ptr)->enc_type;
+  }
+  if (!init_table_dtz(ptr3))
+    free(ptr3);
+  else
+    DTZ_table[0].entry = ptr3;
+}
+
+static void free_wdl_entry(struct TBEntry *entry)
+{
+  unmap_file(entry->data, entry->mapping);
+  if (!entry->has_pawns) {
+    struct TBEntry_piece *ptr = (struct TBEntry_piece *)entry;
+    free(ptr->precomp[0]);
+    if (ptr->precomp[1])
+      free(ptr->precomp[1]);
+  } else {
+    struct TBEntry_pawn *ptr = (struct TBEntry_pawn *)entry;
+    int f;
+    for (f = 0; f < 4; f++) {
+      free(ptr->file[f].precomp[0]);
+      if (ptr->file[f].precomp[1])
+        free(ptr->file[f].precomp[1]);
+    }
+  }
+}
+
+static void free_dtz_entry(struct TBEntry *entry)
+{
+  unmap_file(entry->data, entry->mapping);
+  if (!entry->has_pawns) {
+    struct DTZEntry_piece *ptr = (struct DTZEntry_piece *)entry;
+    free(ptr->precomp);
+  } else {
+    struct DTZEntry_pawn *ptr = (struct DTZEntry_pawn *)entry;
+    int f;
+    for (f = 0; f < 4; f++)
+      free(ptr->file[f].precomp);
+  }
+  free(entry);
+}
+
+static int wdl_to_map[5] = { 1, 3, 0, 2, 0 };
+static ubyte pa_flags[5] = { 8, 0, 0, 0, 4 };
+
diff --git a/src/syzygy/tbcore.h b/src/syzygy/tbcore.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..cdaf2ac
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,169 @@
+/*
+  Copyright (c) 2011-2013 Ronald de Man
+*/
+
+#ifndef TBCORE_H
+#define TBCORE_H
+
+#ifndef _WIN32
+#include <pthread.h>
+#define SEP_CHAR ':'
+#define FD int
+#define FD_ERR -1
+#else
+#include <windows.h>
+#define SEP_CHAR ';'
+#define FD HANDLE
+#define FD_ERR INVALID_HANDLE_VALUE
+#endif
+
+#ifndef _WIN32
+#define LOCK_T pthread_mutex_t
+#define LOCK_INIT(x) pthread_mutex_init(&(x), NULL)
+#define LOCK(x) pthread_mutex_lock(&(x))
+#define UNLOCK(x) pthread_mutex_unlock(&(x))
+#else
+#define LOCK_T HANDLE
+#define LOCK_INIT(x) do { x = CreateMutex(NULL, FALSE, NULL); } while (0)
+#define LOCK(x) WaitForSingleObject(x, INFINITE)
+#define UNLOCK(x) ReleaseMutex(x)
+#endif
+
+#ifndef _MSC_VER
+#define BSWAP32(v) __builtin_bswap32(v)
+#define BSWAP64(v) __builtin_bswap64(v)
+#else
+#define BSWAP32(v) _byteswap_ulong(v)
+#define BSWAP64(v) _byteswap_uint64(v)
+#endif
+
+#define WDLSUFFIX ".rtbw"
+#define DTZSUFFIX ".rtbz"
+#define WDLDIR "RTBWDIR"
+#define DTZDIR "RTBZDIR"
+#define TBPIECES 6
+
+typedef unsigned long long uint64;
+typedef unsigned int uint32;
+typedef unsigned char ubyte;
+typedef unsigned short ushort;
+
+const ubyte WDL_MAGIC[4] = { 0x71, 0xe8, 0x23, 0x5d };
+const ubyte DTZ_MAGIC[4] = { 0xd7, 0x66, 0x0c, 0xa5 };
+
+#define TBHASHBITS 10
+
+struct TBHashEntry;
+
+typedef uint64 base_t;
+
+struct PairsData {
+  char *indextable;
+  ushort *sizetable;
+  ubyte *data;
+  ushort *offset;
+  ubyte *symlen;
+  ubyte *sympat;
+  int blocksize;
+  int idxbits;
+  int min_len;
+  base_t base[1]; // C++ complains about base[]...
+};
+
+struct TBEntry {
+  char *data;
+  uint64 key;
+  uint64 mapping;
+  ubyte ready;
+  ubyte num;
+  ubyte symmetric;
+  ubyte has_pawns;
+}
+#ifndef _WIN32
+__attribute__((__may_alias__))
+#endif
+;
+
+struct TBEntry_piece {
+  char *data;
+  uint64 key;
+  uint64 mapping;
+  ubyte ready;
+  ubyte num;
+  ubyte symmetric;
+  ubyte has_pawns;
+  ubyte enc_type;
+  struct PairsData *precomp[2];
+  int factor[2][TBPIECES];
+  ubyte pieces[2][TBPIECES];
+  ubyte norm[2][TBPIECES];
+};
+
+struct TBEntry_pawn {
+  char *data;
+  uint64 key;
+  uint64 mapping;
+  ubyte ready;
+  ubyte num;
+  ubyte symmetric;
+  ubyte has_pawns;
+  ubyte pawns[2];
+  struct {
+    struct PairsData *precomp[2];
+    int factor[2][TBPIECES];
+    ubyte pieces[2][TBPIECES];
+    ubyte norm[2][TBPIECES];
+  } file[4];
+};
+
+struct DTZEntry_piece {
+  char *data;
+  uint64 key;
+  uint64 mapping;
+  ubyte ready;
+  ubyte num;
+  ubyte symmetric;
+  ubyte has_pawns;
+  ubyte enc_type;
+  struct PairsData *precomp;
+  int factor[TBPIECES];
+  ubyte pieces[TBPIECES];
+  ubyte norm[TBPIECES];
+  ubyte flags; // accurate, mapped, side
+  ushort map_idx[4];
+  ubyte *map;
+};
+
+struct DTZEntry_pawn {
+  char *data;
+  uint64 key;
+  uint64 mapping;
+  ubyte ready;
+  ubyte num;
+  ubyte symmetric;
+  ubyte has_pawns;
+  ubyte pawns[2];
+  struct {
+    struct PairsData *precomp;
+    int factor[TBPIECES];
+    ubyte pieces[TBPIECES];
+    ubyte norm[TBPIECES];
+  } file[4];
+  ubyte flags[4];
+  ushort map_idx[4][4];
+  ubyte *map;
+};
+
+struct TBHashEntry {
+  uint64 key;
+  struct TBEntry *ptr;
+};
+
+struct DTZTableEntry {
+  uint64 key1;
+  uint64 key2;
+  struct TBEntry *entry;
+};
+
+#endif
+
diff --git a/src/syzygy/tbprobe.cpp b/src/syzygy/tbprobe.cpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..0281ccc
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,824 @@
+/*
+  Copyright (c) 2013 Ronald de Man
+  This file may be redistributed and/or modified without restrictions.
+
+  tbprobe.cpp contains the Stockfish-specific routines of the
+  tablebase probing code. It should be relatively easy to adapt
+  this code to other chess engines.
+*/
+
+#define NOMINMAX
+
+#include <algorithm>
+
+#include "../position.h"
+#include "../movegen.h"
+#include "../bitboard.h"
+#include "../search.h"
+
+#include "tbprobe.h"
+#include "tbcore.h"
+
+#include "tbcore.cpp"
+
+namespace Zobrist {
+  extern Key psq[PIECE_NB][SQUARE_NB];
+}
+
+int Tablebases::MaxCardinality = 0;
+
+// Given a position with 6 or fewer pieces, produce a text string
+// of the form KQPvKRP, where "KQP" represents the white pieces if
+// mirror == 0 and the black pieces if mirror == 1.
+static void prt_str(Position& pos, char *str, int mirror)
+{
+  Color color;
+  PieceType pt;
+  int i;
+
+  color = !mirror ? WHITE : BLACK;
+  for (pt = KING; pt >= PAWN; --pt)
+    for (i = popcount(pos.pieces(color, pt)); i > 0; i--)
+      *str++ = pchr[6 - pt];
+  *str++ = 'v';
+  color = ~color;
+  for (pt = KING; pt >= PAWN; --pt)
+    for (i = popcount(pos.pieces(color, pt)); i > 0; i--)
+      *str++ = pchr[6 - pt];
+  *str++ = 0;
+}
+
+// Given a position, produce a 64-bit material signature key.
+// If the engine supports such a key, it should equal the engine's key.
+static uint64 calc_key(Position& pos, int mirror)
+{
+  Color color;
+  PieceType pt;
+  int i;
+  uint64 key = 0;
+
+  color = !mirror ? WHITE : BLACK;
+  for (pt = PAWN; pt <= KING; ++pt)
+    for (i = popcount(pos.pieces(color, pt)); i > 0; i--)
+      key ^= Zobrist::psq[make_piece(WHITE, pt)][i - 1];
+  color = ~color;
+  for (pt = PAWN; pt <= KING; ++pt)
+    for (i = popcount(pos.pieces(color, pt)); i > 0; i--)
+      key ^= Zobrist::psq[make_piece(BLACK, pt)][i - 1];
+
+  return key;
+}
+
+// Produce a 64-bit material key corresponding to the material combination
+// defined by pcs[16], where pcs[1], ..., pcs[6] is the number of white
+// pawns, ..., kings and pcs[9], ..., pcs[14] is the number of black
+// pawns, ..., kings.
+static uint64 calc_key_from_pcs(int *pcs, int mirror)
+{
+  int color;
+  PieceType pt;
+  int i;
+  uint64 key = 0;
+
+  color = !mirror ? 0 : 8;
+  for (pt = PAWN; pt <= KING; ++pt)
+    for (i = 0; i < pcs[color + pt]; i++)
+      key ^= Zobrist::psq[make_piece(WHITE, pt)][i];
+  color ^= 8;
+  for (pt = PAWN; pt <= KING; ++pt)
+    for (i = 0; i < pcs[color + pt]; i++)
+      key ^= Zobrist::psq[make_piece(BLACK, pt)][i];
+
+  return key;
+}
+
+bool is_little_endian() {
+  union {
+    int i;
+    char c[sizeof(int)];
+  } x;
+  x.i = 1;
+  return x.c[0] == 1;
+}
+
+static ubyte decompress_pairs(struct PairsData *d, uint64 idx)
+{
+  static const bool isLittleEndian = is_little_endian();
+  return isLittleEndian ? decompress_pairs<true >(d, idx)
+                        : decompress_pairs<false>(d, idx);
+}
+
+// probe_wdl_table and probe_dtz_table require similar adaptations.
+static int probe_wdl_table(Position& pos, int *success)
+{
+  struct TBEntry *ptr;
+  struct TBHashEntry *ptr2;
+  uint64 idx;
+  uint64 key;
+  int i;
+  ubyte res;
+  int p[TBPIECES];
+
+  // Obtain the position's material signature key.
+  key = pos.material_key();
+
+  // Test for KvK.
+  if (key == (Zobrist::psq[W_KING][0] ^ Zobrist::psq[B_KING][0]))
+    return 0;
+
+  ptr2 = TB_hash[key >> (64 - TBHASHBITS)];
+  for (i = 0; i < HSHMAX; i++)
+    if (ptr2[i].key == key) break;
+  if (i == HSHMAX) {
+    *success = 0;
+    return 0;
+  }
+
+  ptr = ptr2[i].ptr;
+  if (!ptr->ready) {
+    LOCK(TB_mutex);
+    if (!ptr->ready) {
+      char str[16];
+      prt_str(pos, str, ptr->key != key);
+      if (!init_table_wdl(ptr, str)) {
+        ptr2[i].key = 0ULL;
+        *success = 0;
+        UNLOCK(TB_mutex);
+        return 0;
+      }
+      // Memory barrier to ensure ptr->ready = 1 is not reordered.
+#ifdef _MSC_VER
+      _ReadWriteBarrier();
+#else
+      __asm__ __volatile__ ("" ::: "memory");
+#endif
+      ptr->ready = 1;
+    }
+    UNLOCK(TB_mutex);
+  }
+
+  int bside, mirror, cmirror;
+  if (!ptr->symmetric) {
+    if (key != ptr->key) {
+      cmirror = 8;
+      mirror = 0x38;
+      bside = (pos.side_to_move() == WHITE);
+    } else {
+      cmirror = mirror = 0;
+      bside = !(pos.side_to_move() == WHITE);
+    }
+  } else {
+    cmirror = pos.side_to_move() == WHITE ? 0 : 8;
+    mirror = pos.side_to_move() == WHITE ? 0 : 0x38;
+    bside = 0;
+  }
+
+  // p[i] is to contain the square 0-63 (A1-H8) for a piece of type
+  // pc[i] ^ cmirror, where 1 = white pawn, ..., 14 = black king.
+  // Pieces of the same type are guaranteed to be consecutive.
+  if (!ptr->has_pawns) {
+    struct TBEntry_piece *entry = (struct TBEntry_piece *)ptr;
+    ubyte *pc = entry->pieces[bside];
+    for (i = 0; i < entry->num;) {
+      Bitboard bb = pos.pieces((Color)((pc[i] ^ cmirror) >> 3),
+                                      (PieceType)(pc[i] & 0x07));
+      do {
+        p[i++] = pop_lsb(&bb);
+      } while (bb);
+    }
+    idx = encode_piece(entry, entry->norm[bside], p, entry->factor[bside]);
+    res = decompress_pairs(entry->precomp[bside], idx);
+  } else {
+    struct TBEntry_pawn *entry = (struct TBEntry_pawn *)ptr;
+    int k = entry->file[0].pieces[0][0] ^ cmirror;
+    Bitboard bb = pos.pieces((Color)(k >> 3), (PieceType)(k & 0x07));
+    i = 0;
+    do {
+      p[i++] = pop_lsb(&bb) ^ mirror;
+    } while (bb);
+    int f = pawn_file(entry, p);
+    ubyte *pc = entry->file[f].pieces[bside];
+    for (; i < entry->num;) {
+      bb = pos.pieces((Color)((pc[i] ^ cmirror) >> 3),
+                                    (PieceType)(pc[i] & 0x07));
+      do {
+        p[i++] = pop_lsb(&bb) ^ mirror;
+      } while (bb);
+    }
+    idx = encode_pawn(entry, entry->file[f].norm[bside], p, entry->file[f].factor[bside]);
+    res = decompress_pairs(entry->file[f].precomp[bside], idx);
+  }
+
+  return ((int)res) - 2;
+}
+
+static int probe_dtz_table(Position& pos, int wdl, int *success)
+{
+  struct TBEntry *ptr;
+  uint64 idx;
+  int i, res;
+  int p[TBPIECES];
+
+  // Obtain the position's material signature key.
+  uint64 key = pos.material_key();
+
+  if (DTZ_table[0].key1 != key && DTZ_table[0].key2 != key) {
+    for (i = 1; i < DTZ_ENTRIES; i++)
+      if (DTZ_table[i].key1 == key) break;
+    if (i < DTZ_ENTRIES) {
+      struct DTZTableEntry table_entry = DTZ_table[i];
+      for (; i > 0; i--)
+        DTZ_table[i] = DTZ_table[i - 1];
+      DTZ_table[0] = table_entry;
+    } else {
+      struct TBHashEntry *ptr2 = TB_hash[key >> (64 - TBHASHBITS)];
+      for (i = 0; i < HSHMAX; i++)
+        if (ptr2[i].key == key) break;
+      if (i == HSHMAX) {
+        *success = 0;
+        return 0;
+      }
+      ptr = ptr2[i].ptr;
+      char str[16];
+      int mirror = (ptr->key != key);
+      prt_str(pos, str, mirror);
+      if (DTZ_table[DTZ_ENTRIES - 1].entry)
+        free_dtz_entry(DTZ_table[DTZ_ENTRIES-1].entry);
+      for (i = DTZ_ENTRIES - 1; i > 0; i--)
+        DTZ_table[i] = DTZ_table[i - 1];
+      load_dtz_table(str, calc_key(pos, mirror), calc_key(pos, !mirror));
+    }
+  }
+
+  ptr = DTZ_table[0].entry;
+  if (!ptr) {
+    *success = 0;
+    return 0;
+  }
+
+  int bside, mirror, cmirror;
+  if (!ptr->symmetric) {
+    if (key != ptr->key) {
+      cmirror = 8;
+      mirror = 0x38;
+      bside = (pos.side_to_move() == WHITE);
+    } else {
+      cmirror = mirror = 0;
+      bside = !(pos.side_to_move() == WHITE);
+    }
+  } else {
+    cmirror = pos.side_to_move() == WHITE ? 0 : 8;
+    mirror = pos.side_to_move() == WHITE ? 0 : 0x38;
+    bside = 0;
+  }
+
+  if (!ptr->has_pawns) {
+    struct DTZEntry_piece *entry = (struct DTZEntry_piece *)ptr;
+    if ((entry->flags & 1) != bside && !entry->symmetric) {
+      *success = -1;
+      return 0;
+    }
+    ubyte *pc = entry->pieces;
+    for (i = 0; i < entry->num;) {
+      Bitboard bb = pos.pieces((Color)((pc[i] ^ cmirror) >> 3),
+                                    (PieceType)(pc[i] & 0x07));
+      do {
+        p[i++] = pop_lsb(&bb);
+      } while (bb);
+    }
+    idx = encode_piece((struct TBEntry_piece *)entry, entry->norm, p, entry->factor);
+    res = decompress_pairs(entry->precomp, idx);
+
+    if (entry->flags & 2)
+      res = entry->map[entry->map_idx[wdl_to_map[wdl + 2]] + res];
+
+    if (!(entry->flags & pa_flags[wdl + 2]) || (wdl & 1))
+      res *= 2;
+  } else {
+    struct DTZEntry_pawn *entry = (struct DTZEntry_pawn *)ptr;
+    int k = entry->file[0].pieces[0] ^ cmirror;
+    Bitboard bb = pos.pieces((Color)(k >> 3), (PieceType)(k & 0x07));
+    i = 0;
+    do {
+      p[i++] = pop_lsb(&bb) ^ mirror;
+    } while (bb);
+    int f = pawn_file((struct TBEntry_pawn *)entry, p);
+    if ((entry->flags[f] & 1) != bside) {
+      *success = -1;
+      return 0;
+    }
+    ubyte *pc = entry->file[f].pieces;
+    for (; i < entry->num;) {
+      bb = pos.pieces((Color)((pc[i] ^ cmirror) >> 3),
+                            (PieceType)(pc[i] & 0x07));
+      do {
+        p[i++] = pop_lsb(&bb) ^ mirror;
+      } while (bb);
+    }
+    idx = encode_pawn((struct TBEntry_pawn *)entry, entry->file[f].norm, p, entry->file[f].factor);
+    res = decompress_pairs(entry->file[f].precomp, idx);
+
+    if (entry->flags[f] & 2)
+      res = entry->map[entry->map_idx[f][wdl_to_map[wdl + 2]] + res];
+
+    if (!(entry->flags[f] & pa_flags[wdl + 2]) || (wdl & 1))
+      res *= 2;
+  }
+
+  return res;
+}
+
+// Add underpromotion captures to list of captures.
+static ExtMove *add_underprom_caps(Position& pos, ExtMove *stack, ExtMove *end)
+{
+  ExtMove *moves, *extra = end;
+
+  for (moves = stack; moves < end; moves++) {
+    Move move = moves->move;
+    if (type_of(move) == PROMOTION && !pos.empty(to_sq(move))) {
+      (*extra++).move = (Move)(move - (1 << 12));
+      (*extra++).move = (Move)(move - (2 << 12));
+      (*extra++).move = (Move)(move - (3 << 12));
+    }
+  }
+
+  return extra;
+}
+
+static int probe_ab(Position& pos, int alpha, int beta, int *success)
+{
+  int v;
+  ExtMove stack[64];
+  ExtMove *moves, *end;
+  StateInfo st;
+
+  // Generate (at least) all legal non-ep captures including (under)promotions.
+  // It is OK to generate more, as long as they are filtered out below.
+  if (!pos.checkers()) {
+    end = generate<CAPTURES>(pos, stack);
+    // Since underpromotion captures are not included, we need to add them.
+    end = add_underprom_caps(pos, stack, end);
+  } else
+    end = generate<EVASIONS>(pos, stack);
+
+  for (moves = stack; moves < end; moves++) {
+    Move capture = moves->move;
+    if (!pos.capture(capture) || type_of(capture) == ENPASSANT
+                        || !pos.legal(capture))
+      continue;
+    pos.do_move(capture, st, pos.gives_check(capture));
+    v = -probe_ab(pos, -beta, -alpha, success);
+    pos.undo_move(capture);
+    if (*success == 0) return 0;
+    if (v > alpha) {
+      if (v >= beta) {
+        *success = 2;
+        return v;
+      }
+      alpha = v;
+    }
+  }
+
+  v = probe_wdl_table(pos, success);
+  if (*success == 0) return 0;
+  if (alpha >= v) {
+    *success = 1 + (alpha > 0);
+    return alpha;
+  } else {
+    *success = 1;
+    return v;
+  }
+}
+
+// Probe the WDL table for a particular position.
+// If *success != 0, the probe was successful.
+// The return value is from the point of view of the side to move:
+// -2 : loss
+// -1 : loss, but draw under 50-move rule
+//  0 : draw
+//  1 : win, but draw under 50-move rule
+//  2 : win
+int Tablebases::probe_wdl(Position& pos, int *success)
+{
+  int v;
+
+  *success = 1;
+  v = probe_ab(pos, -2, 2, success);
+
+  // If en passant is not possible, we are done.
+  if (pos.ep_square() == SQ_NONE)
+    return v;
+  if (!(*success)) return 0;
+
+  // Now handle en passant.
+  int v1 = -3;
+  // Generate (at least) all legal en passant captures.
+  ExtMove stack[192];
+  ExtMove *moves, *end;
+  StateInfo st;
+
+  if (!pos.checkers())
+    end = generate<CAPTURES>(pos, stack);
+  else
+    end = generate<EVASIONS>(pos, stack);
+
+  for (moves = stack; moves < end; moves++) {
+    Move capture = moves->move;
+    if (type_of(capture) != ENPASSANT
+          || !pos.legal(capture))
+      continue;
+    pos.do_move(capture, st, pos.gives_check(capture));
+    int v0 = -probe_ab(pos, -2, 2, success);
+    pos.undo_move(capture);
+    if (*success == 0) return 0;
+    if (v0 > v1) v1 = v0;
+  }
+  if (v1 > -3) {
+    if (v1 >= v) v = v1;
+    else if (v == 0) {
+      // Check whether there is at least one legal non-ep move.
+      for (moves = stack; moves < end; moves++) {
+        Move capture = moves->move;
+        if (type_of(capture) == ENPASSANT) continue;
+        if (pos.legal(capture)) break;
+      }
+      if (moves == end && !pos.checkers()) {
+        end = generate<QUIETS>(pos, end);
+        for (; moves < end; moves++) {
+          Move move = moves->move;
+          if (pos.legal(move))
+            break;
+        }
+      }
+      // If not, then we are forced to play the losing ep capture.
+      if (moves == end)
+        v = v1;
+    }
+  }
+
+  return v;
+}
+
+// This routine treats a position with en passant captures as one without.
+static int probe_dtz_no_ep(Position& pos, int *success)
+{
+  int wdl, dtz;
+
+  wdl = probe_ab(pos, -2, 2, success);
+  if (*success == 0) return 0;
+
+  if (wdl == 0) return 0;
+
+  if (*success == 2)
+    return wdl == 2 ? 1 : 101;
+
+  ExtMove stack[192];
+  ExtMove *moves, *end = NULL;
+  StateInfo st;
+
+  if (wdl > 0) {
+    // Generate at least all legal non-capturing pawn moves
+    // including non-capturing promotions.
+    if (!pos.checkers())
+      end = generate<NON_EVASIONS>(pos, stack);
+    else
+      end = generate<EVASIONS>(pos, stack);
+
+    for (moves = stack; moves < end; moves++) {
+      Move move = moves->move;
+      if (type_of(pos.moved_piece(move)) != PAWN || pos.capture(move)
+                || !pos.legal(move))
+        continue;
+      pos.do_move(move, st, pos.gives_check(move));
+      int v = -Tablebases::probe_wdl(pos, success);
+      pos.undo_move(move);
+      if (*success == 0) return 0;
+      if (v == wdl)
+        return v == 2 ? 1 : 101;
+    }
+  }
+
+  dtz = 1 + probe_dtz_table(pos, wdl, success);
+  if (*success >= 0) {
+    if (wdl & 1) dtz += 100;
+    return wdl >= 0 ? dtz : -dtz;
+  }
+
+  if (wdl > 0) {
+    int best = 0xffff;
+    for (moves = stack; moves < end; moves++) {
+      Move move = moves->move;
+      if (pos.capture(move) || type_of(pos.moved_piece(move)) == PAWN
+                || !pos.legal(move))
+        continue;
+      pos.do_move(move, st, pos.gives_check(move));
+      int v = -Tablebases::probe_dtz(pos, success);
+      pos.undo_move(move);
+      if (*success == 0) return 0;
+      if (v > 0 && v + 1 < best)
+        best = v + 1;
+    }
+    return best;
+  } else {
+    int best = -1;
+    if (!pos.checkers())
+      end = generate<NON_EVASIONS>(pos, stack);
+    else
+      end = generate<EVASIONS>(pos, stack);
+    for (moves = stack; moves < end; moves++) {
+      int v;
+      Move move = moves->move;
+      if (!pos.legal(move))
+        continue;
+      pos.do_move(move, st, pos.gives_check(move));
+      if (st.rule50 == 0) {
+        if (wdl == -2) v = -1;
+        else {
+          v = probe_ab(pos, 1, 2, success);
+          v = (v == 2) ? 0 : -101;
+        }
+      } else {
+        v = -Tablebases::probe_dtz(pos, success) - 1;
+      }
+      pos.undo_move(move);
+      if (*success == 0) return 0;
+      if (v < best)
+        best = v;
+    }
+    return best;
+  }
+}
+
+static int wdl_to_dtz[] = {
+  -1, -101, 0, 101, 1
+};
+
+// Probe the DTZ table for a particular position.
+// If *success != 0, the probe was successful.
+// The return value is from the point of view of the side to move:
+//         n < -100 : loss, but draw under 50-move rule
+// -100 <= n < -1   : loss in n ply (assuming 50-move counter == 0)
+//         0        : draw
+//     1 < n <= 100 : win in n ply (assuming 50-move counter == 0)
+//   100 < n        : win, but draw under 50-move rule
+//
+// The return value n can be off by 1: a return value -n can mean a loss
+// in n+1 ply and a return value +n can mean a win in n+1 ply. This
+// cannot happen for tables with positions exactly on the "edge" of
+// the 50-move rule.
+//
+// This implies that if dtz > 0 is returned, the position is certainly
+// a win if dtz + 50-move-counter <= 99. Care must be taken that the engine
+// picks moves that preserve dtz + 50-move-counter <= 99.
+//
+// If n = 100 immediately after a capture or pawn move, then the position
+// is also certainly a win, and during the whole phase until the next
+// capture or pawn move, the inequality to be preserved is
+// dtz + 50-movecounter <= 100.
+//
+// In short, if a move is available resulting in dtz + 50-move-counter <= 99,
+// then do not accept moves leading to dtz + 50-move-counter == 100.
+//
+int Tablebases::probe_dtz(Position& pos, int *success)
+{
+  *success = 1;
+  int v = probe_dtz_no_ep(pos, success);
+
+  if (pos.ep_square() == SQ_NONE)
+    return v;
+  if (*success == 0) return 0;
+
+  // Now handle en passant.
+  int v1 = -3;
+
+  ExtMove stack[192];
+  ExtMove *moves, *end;
+  StateInfo st;
+
+  if (!pos.checkers())
+    end = generate<CAPTURES>(pos, stack);
+  else
+    end = generate<EVASIONS>(pos, stack);
+
+  for (moves = stack; moves < end; moves++) {
+    Move capture = moves->move;
+    if (type_of(capture) != ENPASSANT
+                || !pos.legal(capture))
+      continue;
+    pos.do_move(capture, st, pos.gives_check(capture));
+    int v0 = -probe_ab(pos, -2, 2, success);
+    pos.undo_move(capture);
+    if (*success == 0) return 0;
+    if (v0 > v1) v1 = v0;
+  }
+  if (v1 > -3) {
+    v1 = wdl_to_dtz[v1 + 2];
+    if (v < -100) {
+      if (v1 >= 0)
+        v = v1;
+    } else if (v < 0) {
+      if (v1 >= 0 || v1 < -100)
+        v = v1;
+    } else if (v > 100) {
+      if (v1 > 0)
+        v = v1;
+    } else if (v > 0) {
+      if (v1 == 1)
+        v = v1;
+    } else if (v1 >= 0) {
+      v = v1;
+    } else {
+      for (moves = stack; moves < end; moves++) {
+        Move move = moves->move;
+        if (type_of(move) == ENPASSANT) continue;
+        if (pos.legal(move)) break;
+      }
+      if (moves == end && !pos.checkers()) {
+        end = generate<QUIETS>(pos, end);
+        for (; moves < end; moves++) {
+          Move move = moves->move;
+          if (pos.legal(move))
+            break;
+        }
+      }
+      if (moves == end)
+        v = v1;
+    }
+  }
+
+  return v;
+}
+
+// Check whether there has been at least one repetition of positions
+// since the last capture or pawn move.
+static int has_repeated(StateInfo *st)
+{
+  while (1) {
+    int i = 4, e = std::min(st->rule50, st->pliesFromNull);
+    if (e < i)
+      return 0;
+    StateInfo *stp = st->previous->previous;
+    do {
+      stp = stp->previous->previous;
+      if (stp->key == st->key)
+        return 1;
+      i += 2;
+    } while (i <= e);
+    st = st->previous;
+  }
+}
+
+static Value wdl_to_Value[5] = {
+  -VALUE_MATE + MAX_PLY + 1,
+  VALUE_DRAW - 2,
+  VALUE_DRAW,
+  VALUE_DRAW + 2,
+  VALUE_MATE - MAX_PLY - 1
+};
+
+// Use the DTZ tables to filter out moves that don't preserve the win or draw.
+// If the position is lost, but DTZ is fairly high, only keep moves that
+// maximise DTZ.
+//
+// A return value false indicates that not all probes were successful and that
+// no moves were filtered out.
+bool Tablebases::root_probe(Position& pos, Search::RootMoves& rootMoves, Value& score)
+{
+  int success;
+
+  int dtz = probe_dtz(pos, &success);
+  if (!success) return false;
+
+  StateInfo st;
+
+  // Probe each move.
+  for (size_t i = 0; i < rootMoves.size(); i++) {
+    Move move = rootMoves[i].pv[0];
+    pos.do_move(move, st, pos.gives_check(move));
+    int v = 0;
+    if (pos.checkers() && dtz > 0) {
+      ExtMove s[192];
+      if (generate<LEGAL>(pos, s) == s)
+        v = 1;
+    }
+    if (!v) {
+      if (st.rule50 != 0) {
+        v = -Tablebases::probe_dtz(pos, &success);
+        if (v > 0) v++;
+        else if (v < 0) v--;
+      } else {
+        v = -Tablebases::probe_wdl(pos, &success);
+        v = wdl_to_dtz[v + 2];
+      }
+    }
+    pos.undo_move(move);
+    if (!success) return false;
+    rootMoves[i].score = (Value)v;
+  }
+
+  // Obtain 50-move counter for the root position.
+  // In Stockfish there seems to be no clean way, so we do it like this:
+  int cnt50 = st.previous->rule50;
+
+  // Use 50-move counter to determine whether the root position is
+  // won, lost or drawn.
+  int wdl = 0;
+  if (dtz > 0)
+    wdl = (dtz + cnt50 <= 100) ? 2 : 1;
+  else if (dtz < 0)
+    wdl = (-dtz + cnt50 <= 100) ? -2 : -1;
+
+  // Determine the score to report to the user.
+  score = wdl_to_Value[wdl + 2];
+  // If the position is winning or losing, but too few moves left, adjust the
+  // score to show how close it is to winning or losing.
+  // NOTE: int(PawnValueEg) is used as scaling factor in score_to_uci().
+  if (wdl == 1 && dtz <= 100)
+    score = (Value)(((200 - dtz - cnt50) * int(PawnValueEg)) / 200);
+  else if (wdl == -1 && dtz >= -100)
+    score = -(Value)(((200 + dtz - cnt50) * int(PawnValueEg)) / 200);
+
+  // Now be a bit smart about filtering out moves.
+  size_t j = 0;
+  if (dtz > 0) { // winning (or 50-move rule draw)
+    int best = 0xffff;
+    for (size_t i = 0; i < rootMoves.size(); i++) {
+      int v = rootMoves[i].score;
+      if (v > 0 && v < best)
+        best = v;
+    }
+    int max = best;
+    // If the current phase has not seen repetitions, then try all moves
+    // that stay safely within the 50-move budget, if there are any.
+    if (!has_repeated(st.previous) && best + cnt50 <= 99)
+      max = 99 - cnt50;
+    for (size_t i = 0; i < rootMoves.size(); i++) {
+      int v = rootMoves[i].score;
+      if (v > 0 && v <= max)
+        rootMoves[j++] = rootMoves[i];
+    }
+  } else if (dtz < 0) { // losing (or 50-move rule draw)
+    int best = 0;
+    for (size_t i = 0; i < rootMoves.size(); i++) {
+      int v = rootMoves[i].score;
+      if (v < best)
+        best = v;
+    }
+    // Try all moves, unless we approach or have a 50-move rule draw.
+    if (-best * 2 + cnt50 < 100)
+      return true;
+    for (size_t i = 0; i < rootMoves.size(); i++) {
+      if (rootMoves[i].score == best)
+        rootMoves[j++] = rootMoves[i];
+    }
+  } else { // drawing
+    // Try all moves that preserve the draw.
+    for (size_t i = 0; i < rootMoves.size(); i++) {
+      if (rootMoves[i].score == 0)
+        rootMoves[j++] = rootMoves[i];
+    }
+  }
+  rootMoves.resize(j, Search::RootMove(MOVE_NONE));
+
+  return true;
+}
+
+// Use the WDL tables to filter out moves that don't preserve the win or draw.
+// This is a fallback for the case that some or all DTZ tables are missing.
+//
+// A return value false indicates that not all probes were successful and that
+// no moves were filtered out.
+bool Tablebases::root_probe_wdl(Position& pos, Search::RootMoves& rootMoves, Value& score)
+{
+  int success;
+
+  int wdl = Tablebases::probe_wdl(pos, &success);
+  if (!success) return false;
+  score = wdl_to_Value[wdl + 2];
+
+  StateInfo st;
+
+  int best = -2;
+
+  // Probe each move.
+  for (size_t i = 0; i < rootMoves.size(); i++) {
+    Move move = rootMoves[i].pv[0];
+    pos.do_move(move, st, pos.gives_check(move));
+    int v = -Tablebases::probe_wdl(pos, &success);
+    pos.undo_move(move);
+    if (!success) return false;
+    rootMoves[i].score = (Value)v;
+    if (v > best)
+      best = v;
+  }
+
+  size_t j = 0;
+  for (size_t i = 0; i < rootMoves.size(); i++) {
+    if (rootMoves[i].score == best)
+      rootMoves[j++] = rootMoves[i];
+  }
+  rootMoves.resize(j, Search::RootMove(MOVE_NONE));
+
+  return true;
+}
+
diff --git a/src/syzygy/tbprobe.h b/src/syzygy/tbprobe.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..b23fdf6
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,19 @@
+#ifndef TBPROBE_H
+#define TBPROBE_H
+
+#include "../search.h"
+
+namespace Tablebases {
+
+extern int MaxCardinality;
+
+void init(const std::string& path);
+int probe_wdl(Position& pos, int *success);
+int probe_dtz(Position& pos, int *success);
+bool root_probe(Position& pos, Search::RootMoves& rootMoves, Value& score);
+bool root_probe_wdl(Position& pos, Search::RootMoves& rootMoves, Value& score);
+void filter_root_moves(Position& pos, Search::RootMoves& rootMoves);
+
+}
+
+#endif
diff --git a/src/thread.cpp b/src/thread.cpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..1f1490a
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,223 @@
+/*
+  Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
+  Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
+  Copyright (C) 2008-2015 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2015-2016 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
+
+  Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
+  it under the terms of the GNU General Public License as published by
+  the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+  (at your option) any later version.
+
+  Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
+  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+  GNU General Public License for more details.
+
+  You should have received a copy of the GNU General Public License
+  along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+*/
+
+#include <algorithm> // For std::count
+#include <cassert>
+
+#include "movegen.h"
+#include "search.h"
+#include "thread.h"
+#include "uci.h"
+#include "syzygy/tbprobe.h"
+
+ThreadPool Threads; // Global object
+
+/// Thread constructor launches the thread and then waits until it goes to sleep
+/// in idle_loop().
+
+Thread::Thread() {
+
+  resetCalls = exit = false;
+  maxPly = callsCnt = 0;
+  tbHits = 0;
+  history.clear();
+  counterMoves.clear();
+  idx = Threads.size(); // Start from 0
+
+  std::unique_lock<Mutex> lk(mutex);
+  searching = true;
+  nativeThread = std::thread(&Thread::idle_loop, this);
+  sleepCondition.wait(lk, [&]{ return !searching; });
+}
+
+
+/// Thread destructor waits for thread termination before returning
+
+Thread::~Thread() {
+
+  mutex.lock();
+  exit = true;
+  sleepCondition.notify_one();
+  mutex.unlock();
+  nativeThread.join();
+}
+
+
+/// Thread::wait_for_search_finished() waits on sleep condition
+/// until not searching
+
+void Thread::wait_for_search_finished() {
+
+  std::unique_lock<Mutex> lk(mutex);
+  sleepCondition.wait(lk, [&]{ return !searching; });
+}
+
+
+/// Thread::wait() waits on sleep condition until condition is true
+
+void Thread::wait(std::atomic_bool& condition) {
+
+  std::unique_lock<Mutex> lk(mutex);
+  sleepCondition.wait(lk, [&]{ return bool(condition); });
+}
+
+
+/// Thread::start_searching() wakes up the thread that will start the search
+
+void Thread::start_searching(bool resume) {
+
+  std::unique_lock<Mutex> lk(mutex);
+
+  if (!resume)
+      searching = true;
+
+  sleepCondition.notify_one();
+}
+
+
+/// Thread::idle_loop() is where the thread is parked when it has no work to do
+
+void Thread::idle_loop() {
+
+  while (!exit)
+  {
+      std::unique_lock<Mutex> lk(mutex);
+
+      searching = false;
+
+      while (!searching && !exit)
+      {
+          sleepCondition.notify_one(); // Wake up any waiting thread
+          sleepCondition.wait(lk);
+      }
+
+      lk.unlock();
+
+      if (!exit)
+          search();
+  }
+}
+
+
+/// ThreadPool::init() creates and launches requested threads that will go
+/// immediately to sleep. We cannot use a constructor because Threads is a
+/// static object and we need a fully initialized engine at this point due to
+/// allocation of Endgames in the Thread constructor.
+
+void ThreadPool::init() {
+
+  push_back(new MainThread);
+  read_uci_options();
+}
+
+
+/// ThreadPool::exit() terminates threads before the program exits. Cannot be
+/// done in destructor because threads must be terminated before deleting any
+/// static objects while still in main().
+
+void ThreadPool::exit() {
+
+  while (size())
+      delete back(), pop_back();
+}
+
+
+/// ThreadPool::read_uci_options() updates internal threads parameters from the
+/// corresponding UCI options and creates/destroys threads to match requested
+/// number. Thread objects are dynamically allocated.
+
+void ThreadPool::read_uci_options() {
+
+  size_t requested = Options["Threads"];
+
+  assert(requested > 0);
+
+  while (size() < requested)
+      push_back(new Thread);
+
+  while (size() > requested)
+      delete back(), pop_back();
+}
+
+
+/// ThreadPool::nodes_searched() returns the number of nodes searched
+
+uint64_t ThreadPool::nodes_searched() const {
+
+  uint64_t nodes = 0;
+  for (Thread* th : *this)
+      nodes += th->rootPos.nodes_searched();
+  return nodes;
+}
+
+
+/// ThreadPool::tb_hits() returns the number of TB hits
+
+uint64_t ThreadPool::tb_hits() const {
+
+  uint64_t hits = 0;
+  for (Thread* th : *this)
+      hits += th->tbHits;
+  return hits;
+}
+
+
+/// ThreadPool::start_thinking() wakes up the main thread sleeping in idle_loop()
+/// and starts a new search, then returns immediately.
+
+void ThreadPool::start_thinking(Position& pos, StateListPtr& states,
+                                const Search::LimitsType& limits) {
+
+  main()->wait_for_search_finished();
+
+  Search::Signals.stopOnPonderhit = Search::Signals.stop = false;
+  Search::Limits = limits;
+  Search::RootMoves rootMoves;
+
+  for (const auto& m : MoveList<LEGAL>(pos))
+      if (   limits.searchmoves.empty()
+          || std::count(limits.searchmoves.begin(), limits.searchmoves.end(), m))
+          rootMoves.push_back(Search::RootMove(m));
+
+  if (!rootMoves.empty())
+      Tablebases::filter_root_moves(pos, rootMoves);
+
+  // After ownership transfer 'states' becomes empty, so if we stop the search
+  // and call 'go' again without setting a new position states.get() == NULL.
+  assert(states.get() || setupStates.get());
+
+  if (states.get())
+      setupStates = std::move(states); // Ownership transfer, states is now empty
+
+  StateInfo tmp = setupStates->back();
+
+  for (Thread* th : Threads)
+  {
+      th->maxPly = 0;
+      th->tbHits = 0;
+      th->rootDepth = DEPTH_ZERO;
+      th->rootMoves = rootMoves;
+      th->rootPos.set(pos.fen(), pos.is_chess960(), &setupStates->back(), th);
+  }
+
+  setupStates->back() = tmp; // Restore st->previous, cleared by Position::set()
+
+  main()->start_searching();
+}
diff --git a/src/thread.h b/src/thread.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..d1165bb
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,111 @@
+/*
+  Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
+  Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
+  Copyright (C) 2008-2015 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2015-2016 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
+
+  Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
+  it under the terms of the GNU General Public License as published by
+  the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+  (at your option) any later version.
+
+  Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
+  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+  GNU General Public License for more details.
+
+  You should have received a copy of the GNU General Public License
+  along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+*/
+
+#ifndef THREAD_H_INCLUDED
+#define THREAD_H_INCLUDED
+
+#include <atomic>
+#include <bitset>
+#include <condition_variable>
+#include <mutex>
+#include <thread>
+#include <vector>
+
+#include "material.h"
+#include "movepick.h"
+#include "pawns.h"
+#include "position.h"
+#include "search.h"
+#include "thread_win32.h"
+
+
+/// Thread struct keeps together all the thread-related stuff. We also use
+/// per-thread pawn and material hash tables so that once we get a pointer to an
+/// entry its life time is unlimited and we don't have to care about someone
+/// changing the entry under our feet.
+
+class Thread {
+
+  std::thread nativeThread;
+  Mutex mutex;
+  ConditionVariable sleepCondition;
+  bool exit, searching;
+
+public:
+  Thread();
+  virtual ~Thread();
+  virtual void search();
+  void idle_loop();
+  void start_searching(bool resume = false);
+  void wait_for_search_finished();
+  void wait(std::atomic_bool& b);
+
+  Pawns::Table pawnsTable;
+  Material::Table materialTable;
+  Endgames endgames;
+  size_t idx, PVIdx;
+  int maxPly, callsCnt;
+  uint64_t tbHits;
+
+  Position rootPos;
+  Search::RootMoves rootMoves;
+  Depth rootDepth;
+  Depth completedDepth;
+  std::atomic_bool resetCalls;
+  HistoryStats history;
+  MoveStats counterMoves;
+  FromToStats fromTo;
+  CounterMoveHistoryStats counterMoveHistory;
+};
+
+
+/// MainThread is a derived class with a specific overload for the main thread
+
+struct MainThread : public Thread {
+  virtual void search();
+
+  bool easyMovePlayed, failedLow;
+  double bestMoveChanges;
+  Value previousScore;
+};
+
+
+/// ThreadPool struct handles all the threads-related stuff like init, starting,
+/// parking and, most importantly, launching a thread. All the access to threads
+/// data is done through this class.
+
+struct ThreadPool : public std::vector<Thread*> {
+
+  void init(); // No constructor and destructor, threads rely on globals that should
+  void exit(); // be initialized and valid during the whole thread lifetime.
+
+  MainThread* main() { return static_cast<MainThread*>(at(0)); }
+  void start_thinking(Position&, StateListPtr&, const Search::LimitsType&);
+  void read_uci_options();
+  uint64_t nodes_searched() const;
+  uint64_t tb_hits() const;
+
+private:
+  StateListPtr setupStates;
+};
+
+extern ThreadPool Threads;
+
+#endif // #ifndef THREAD_H_INCLUDED
diff --git a/src/thread_win32.h b/src/thread_win32.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..47516c6
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,70 @@
+/*
+  Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
+  Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
+  Copyright (C) 2008-2015 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2015-2016 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
+
+  Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
+  it under the terms of the GNU General Public License as published by
+  the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+  (at your option) any later version.
+
+  Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
+  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+  GNU General Public License for more details.
+
+  You should have received a copy of the GNU General Public License
+  along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+*/
+
+#ifndef THREAD_WIN32_H_INCLUDED
+#define THREAD_WIN32_H_INCLUDED
+
+/// STL thread library used by mingw and gcc when cross compiling for Windows
+/// relies on libwinpthread. Currently libwinpthread implements mutexes directly
+/// on top of Windows semaphores. Semaphores, being kernel objects, require kernel
+/// mode transition in order to lock or unlock, which is very slow compared to
+/// interlocked operations (about 30% slower on bench test). To work around this
+/// issue, we define our wrappers to the low level Win32 calls. We use critical
+/// sections to support Windows XP and older versions. Unfortunately, cond_wait()
+/// is racy between unlock() and WaitForSingleObject() but they have the same
+/// speed performance as the SRW locks.
+
+#include <condition_variable>
+#include <mutex>
+
+#if defined(_WIN32) && !defined(_MSC_VER)
+
+#ifndef NOMINMAX
+#  define NOMINMAX // Disable macros min() and max()
+#endif
+
+#define WIN32_LEAN_AND_MEAN
+#include <windows.h>
+#undef WIN32_LEAN_AND_MEAN
+#undef NOMINMAX
+
+/// Mutex and ConditionVariable struct are wrappers of the low level locking
+/// machinery and are modeled after the corresponding C++11 classes.
+
+struct Mutex {
+  Mutex() { InitializeCriticalSection(&cs); }
+ ~Mutex() { DeleteCriticalSection(&cs); }
+  void lock() { EnterCriticalSection(&cs); }
+  void unlock() { LeaveCriticalSection(&cs); }
+
+private:
+  CRITICAL_SECTION cs;
+};
+
+typedef std::condition_variable_any ConditionVariable;
+
+#else // Default case: use STL classes
+
+typedef std::mutex Mutex;
+typedef std::condition_variable ConditionVariable;
+
+#endif
+
+#endif // #ifndef THREAD_WIN32_H_INCLUDED
diff --git a/src/timeman.cpp b/src/timeman.cpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..6d3b731
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,132 @@
+/*
+  Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
+  Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
+  Copyright (C) 2008-2015 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2015-2016 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
+
+  Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
+  it under the terms of the GNU General Public License as published by
+  the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+  (at your option) any later version.
+
+  Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
+  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+  GNU General Public License for more details.
+
+  You should have received a copy of the GNU General Public License
+  along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+*/
+
+#include <algorithm>
+#include <cfloat>
+#include <cmath>
+
+#include "search.h"
+#include "timeman.h"
+#include "uci.h"
+
+TimeManagement Time; // Our global time management object
+
+namespace {
+
+  enum TimeType { OptimumTime, MaxTime };
+
+  const int MoveHorizon   = 50;   // Plan time management at most this many moves ahead
+  const double MaxRatio   = 7.09; // When in trouble, we can step over reserved time with this ratio
+  const double StealRatio = 0.35; // However we must not steal time from remaining moves over this ratio
+
+
+  // move_importance() is a skew-logistic function based on naive statistical
+  // analysis of "how many games are still undecided after n half-moves". Game
+  // is considered "undecided" as long as neither side has >275cp advantage.
+  // Data was extracted from the CCRL game database with some simple filtering criteria.
+
+  double move_importance(int ply) {
+
+    const double XScale = 7.64;
+    const double XShift = 58.4;
+    const double Skew   = 0.183;
+
+    return pow((1 + exp((ply - XShift) / XScale)), -Skew) + DBL_MIN; // Ensure non-zero
+  }
+
+  template<TimeType T>
+  int remaining(int myTime, int movesToGo, int ply, int slowMover) {
+
+    const double TMaxRatio   = (T == OptimumTime ? 1 : MaxRatio);
+    const double TStealRatio = (T == OptimumTime ? 0 : StealRatio);
+
+    double moveImportance = (move_importance(ply) * slowMover) / 100;
+    double otherMovesImportance = 0;
+
+    for (int i = 1; i < movesToGo; ++i)
+        otherMovesImportance += move_importance(ply + 2 * i);
+
+    double ratio1 = (TMaxRatio * moveImportance) / (TMaxRatio * moveImportance + otherMovesImportance);
+    double ratio2 = (moveImportance + TStealRatio * otherMovesImportance) / (moveImportance + otherMovesImportance);
+
+    return int(myTime * std::min(ratio1, ratio2)); // Intel C++ asks for an explicit cast
+  }
+
+} // namespace
+
+
+/// init() is called at the beginning of the search and calculates the allowed
+/// thinking time out of the time control and current game ply. We support four
+/// different kinds of time controls, passed in 'limits':
+///
+///  inc == 0 && movestogo == 0 means: x basetime  [sudden death!]
+///  inc == 0 && movestogo != 0 means: x moves in y minutes
+///  inc >  0 && movestogo == 0 means: x basetime + z increment
+///  inc >  0 && movestogo != 0 means: x moves in y minutes + z increment
+
+void TimeManagement::init(Search::LimitsType& limits, Color us, int ply) {
+
+  int minThinkingTime = Options["Minimum Thinking Time"];
+  int moveOverhead    = Options["Move Overhead"];
+  int slowMover       = Options["Slow Mover"];
+  int npmsec          = Options["nodestime"];
+
+  // If we have to play in 'nodes as time' mode, then convert from time
+  // to nodes, and use resulting values in time management formulas.
+  // WARNING: Given npms (nodes per millisecond) must be much lower then
+  // the real engine speed to avoid time losses.
+  if (npmsec)
+  {
+      if (!availableNodes) // Only once at game start
+          availableNodes = npmsec * limits.time[us]; // Time is in msec
+
+      // Convert from millisecs to nodes
+      limits.time[us] = (int)availableNodes;
+      limits.inc[us] *= npmsec;
+      limits.npmsec = npmsec;
+  }
+
+  startTime = limits.startTime;
+  optimumTime = maximumTime = std::max(limits.time[us], minThinkingTime);
+
+  const int MaxMTG = limits.movestogo ? std::min(limits.movestogo, MoveHorizon) : MoveHorizon;
+
+  // We calculate optimum time usage for different hypothetical "moves to go"-values
+  // and choose the minimum of calculated search time values. Usually the greatest
+  // hypMTG gives the minimum values.
+  for (int hypMTG = 1; hypMTG <= MaxMTG; ++hypMTG)
+  {
+      // Calculate thinking time for hypothetical "moves to go"-value
+      int hypMyTime =  limits.time[us]
+                     + limits.inc[us] * (hypMTG - 1)
+                     - moveOverhead * (2 + std::min(hypMTG, 40));
+
+      hypMyTime = std::max(hypMyTime, 0);
+
+      int t1 = minThinkingTime + remaining<OptimumTime>(hypMyTime, hypMTG, ply, slowMover);
+      int t2 = minThinkingTime + remaining<MaxTime    >(hypMyTime, hypMTG, ply, slowMover);
+
+      optimumTime = std::min(t1, optimumTime);
+      maximumTime = std::min(t2, maximumTime);
+  }
+
+  if (Options["Ponder"])
+      optimumTime += optimumTime / 4;
+}
diff --git a/src/timeman.h b/src/timeman.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..9930a4b
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,48 @@
+/*
+  Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
+  Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
+  Copyright (C) 2008-2015 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2015-2016 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
+
+  Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
+  it under the terms of the GNU General Public License as published by
+  the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+  (at your option) any later version.
+
+  Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
+  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+  GNU General Public License for more details.
+
+  You should have received a copy of the GNU General Public License
+  along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+*/
+
+#ifndef TIMEMAN_H_INCLUDED
+#define TIMEMAN_H_INCLUDED
+
+#include "misc.h"
+#include "search.h"
+#include "thread.h"
+
+/// The TimeManagement class computes the optimal time to think depending on
+/// the maximum available time, the game move number and other parameters.
+
+class TimeManagement {
+public:
+  void init(Search::LimitsType& limits, Color us, int ply);
+  int optimum() const { return optimumTime; }
+  int maximum() const { return maximumTime; }
+  int elapsed() const { return int(Search::Limits.npmsec ? Threads.nodes_searched() : now() - startTime); }
+
+  int64_t availableNodes; // When in 'nodes as time' mode
+
+private:
+  TimePoint startTime;
+  int optimumTime;
+  int maximumTime;
+};
+
+extern TimeManagement Time;
+
+#endif // #ifndef TIMEMAN_H_INCLUDED
diff --git a/src/tt.cpp b/src/tt.cpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..f5b72ba
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,117 @@
+/*
+  Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
+  Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
+  Copyright (C) 2008-2015 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2015-2016 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
+
+  Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
+  it under the terms of the GNU General Public License as published by
+  the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+  (at your option) any later version.
+
+  Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
+  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+  GNU General Public License for more details.
+
+  You should have received a copy of the GNU General Public License
+  along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+*/
+
+#include <cstring>   // For std::memset
+#include <iostream>
+
+#include "bitboard.h"
+#include "tt.h"
+
+TranspositionTable TT; // Our global transposition table
+
+
+/// TranspositionTable::resize() sets the size of the transposition table,
+/// measured in megabytes. Transposition table consists of a power of 2 number
+/// of clusters and each cluster consists of ClusterSize number of TTEntry.
+
+void TranspositionTable::resize(size_t mbSize) {
+
+  size_t newClusterCount = size_t(1) << msb((mbSize * 1024 * 1024) / sizeof(Cluster));
+
+  if (newClusterCount == clusterCount)
+      return;
+
+  clusterCount = newClusterCount;
+
+  free(mem);
+  mem = calloc(clusterCount * sizeof(Cluster) + CacheLineSize - 1, 1);
+
+  if (!mem)
+  {
+      std::cerr << "Failed to allocate " << mbSize
+                << "MB for transposition table." << std::endl;
+      exit(EXIT_FAILURE);
+  }
+
+  table = (Cluster*)((uintptr_t(mem) + CacheLineSize - 1) & ~(CacheLineSize - 1));
+}
+
+
+/// TranspositionTable::clear() overwrites the entire transposition table
+/// with zeros. It is called whenever the table is resized, or when the
+/// user asks the program to clear the table (from the UCI interface).
+
+void TranspositionTable::clear() {
+
+  std::memset(table, 0, clusterCount * sizeof(Cluster));
+}
+
+
+/// TranspositionTable::probe() looks up the current position in the transposition
+/// table. It returns true and a pointer to the TTEntry if the position is found.
+/// Otherwise, it returns false and a pointer to an empty or least valuable TTEntry
+/// to be replaced later. The replace value of an entry is calculated as its depth
+/// minus 8 times its relative age. TTEntry t1 is considered more valuable than
+/// TTEntry t2 if its replace value is greater than that of t2.
+
+TTEntry* TranspositionTable::probe(const Key key, bool& found) const {
+
+  TTEntry* const tte = first_entry(key);
+  const uint16_t key16 = key >> 48;  // Use the high 16 bits as key inside the cluster
+
+  for (int i = 0; i < ClusterSize; ++i)
+      if (!tte[i].key16 || tte[i].key16 == key16)
+      {
+          if ((tte[i].genBound8 & 0xFC) != generation8 && tte[i].key16)
+              tte[i].genBound8 = uint8_t(generation8 | tte[i].bound()); // Refresh
+
+          return found = (bool)tte[i].key16, &tte[i];
+      }
+
+  // Find an entry to be replaced according to the replacement strategy
+  TTEntry* replace = tte;
+  for (int i = 1; i < ClusterSize; ++i)
+      // Due to our packed storage format for generation and its cyclic
+      // nature we add 259 (256 is the modulus plus 3 to keep the lowest
+      // two bound bits from affecting the result) to calculate the entry
+      // age correctly even after generation8 overflows into the next cycle.
+      if (  replace->depth8 - ((259 + generation8 - replace->genBound8) & 0xFC) * 2
+          >   tte[i].depth8 - ((259 + generation8 -   tte[i].genBound8) & 0xFC) * 2)
+          replace = &tte[i];
+
+  return found = false, replace;
+}
+
+
+/// TranspositionTable::hashfull() returns an approximation of the hashtable
+/// occupation during a search. The hash is x permill full, as per UCI protocol.
+
+int TranspositionTable::hashfull() const {
+
+  int cnt = 0;
+  for (int i = 0; i < 1000 / ClusterSize; i++)
+  {
+      const TTEntry* tte = &table[i].entry[0];
+      for (int j = 0; j < ClusterSize; j++)
+          if ((tte[j].genBound8 & 0xFC) == generation8)
+              cnt++;
+  }
+  return cnt;
+}
diff --git a/src/tt.h b/src/tt.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..677f38e
--- /dev/null
+++ b/src/tt.h
@@ -0,0 +1,121 @@
+/*
+  Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
+  Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
+  Copyright (C) 2008-2015 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2015-2016 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
+
+  Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
+  it under the terms of the GNU General Public License as published by
+  the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+  (at your option) any later version.
+
+  Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
+  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+  GNU General Public License for more details.
+
+  You should have received a copy of the GNU General Public License
+  along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+*/
+
+#ifndef TT_H_INCLUDED
+#define TT_H_INCLUDED
+
+#include "misc.h"
+#include "types.h"
+
+/// TTEntry struct is the 10 bytes transposition table entry, defined as below:
+///
+/// key        16 bit
+/// move       16 bit
+/// value      16 bit
+/// eval value 16 bit
+/// generation  6 bit
+/// bound type  2 bit
+/// depth       8 bit
+
+struct TTEntry {
+
+  Move  move()  const { return (Move )move16; }
+  Value value() const { return (Value)value16; }
+  Value eval()  const { return (Value)eval16; }
+  Depth depth() const { return (Depth)(depth8 * int(ONE_PLY)); }
+  Bound bound() const { return (Bound)(genBound8 & 0x3); }
+
+  void save(Key k, Value v, Bound b, Depth d, Move m, Value ev, uint8_t g) {
+
+    assert(d / ONE_PLY * ONE_PLY == d);
+
+    // Preserve any existing move for the same position
+    if (m || (k >> 48) != key16)
+        move16 = (uint16_t)m;
+
+    // Don't overwrite more valuable entries
+    if (  (k >> 48) != key16
+        || d / ONE_PLY > depth8 - 4
+     /* || g != (genBound8 & 0xFC) // Matching non-zero keys are already refreshed by probe() */
+        || b == BOUND_EXACT)
+    {
+        key16     = (uint16_t)(k >> 48);
+        value16   = (int16_t)v;
+        eval16    = (int16_t)ev;
+        genBound8 = (uint8_t)(g | b);
+        depth8    = (int8_t)(d / ONE_PLY);
+    }
+  }
+
+private:
+  friend class TranspositionTable;
+
+  uint16_t key16;
+  uint16_t move16;
+  int16_t  value16;
+  int16_t  eval16;
+  uint8_t  genBound8;
+  int8_t   depth8;
+};
+
+
+/// A TranspositionTable consists of a power of 2 number of clusters and each
+/// cluster consists of ClusterSize number of TTEntry. Each non-empty entry
+/// contains information of exactly one position. The size of a cluster should
+/// divide the size of a cache line size, to ensure that clusters never cross
+/// cache lines. This ensures best cache performance, as the cacheline is
+/// prefetched, as soon as possible.
+
+class TranspositionTable {
+
+  static const int CacheLineSize = 64;
+  static const int ClusterSize = 3;
+
+  struct Cluster {
+    TTEntry entry[ClusterSize];
+    char padding[2]; // Align to a divisor of the cache line size
+  };
+
+  static_assert(CacheLineSize % sizeof(Cluster) == 0, "Cluster size incorrect");
+
+public:
+ ~TranspositionTable() { free(mem); }
+  void new_search() { generation8 += 4; } // Lower 2 bits are used by Bound
+  uint8_t generation() const { return generation8; }
+  TTEntry* probe(const Key key, bool& found) const;
+  int hashfull() const;
+  void resize(size_t mbSize);
+  void clear();
+
+  // The lowest order bits of the key are used to get the index of the cluster
+  TTEntry* first_entry(const Key key) const {
+    return &table[(size_t)key & (clusterCount - 1)].entry[0];
+  }
+
+private:
+  size_t clusterCount;
+  Cluster* table;
+  void* mem;
+  uint8_t generation8; // Size must be not bigger than TTEntry::genBound8
+};
+
+extern TranspositionTable TT;
+
+#endif // #ifndef TT_H_INCLUDED
diff --git a/src/types.h b/src/types.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..519f6af
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,435 @@
+/*
+  Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
+  Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
+  Copyright (C) 2008-2015 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2015-2016 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
+
+  Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
+  it under the terms of the GNU General Public License as published by
+  the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+  (at your option) any later version.
+
+  Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
+  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+  GNU General Public License for more details.
+
+  You should have received a copy of the GNU General Public License
+  along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+*/
+
+#ifndef TYPES_H_INCLUDED
+#define TYPES_H_INCLUDED
+
+/// When compiling with provided Makefile (e.g. for Linux and OSX), configuration
+/// is done automatically. To get started type 'make help'.
+///
+/// When Makefile is not used (e.g. with Microsoft Visual Studio) some switches
+/// need to be set manually:
+///
+/// -DNDEBUG      | Disable debugging mode. Always use this for release.
+///
+/// -DNO_PREFETCH | Disable use of prefetch asm-instruction. You may need this to
+///               | run on some very old machines.
+///
+/// -DUSE_POPCNT  | Add runtime support for use of popcnt asm-instruction. Works
+///               | only in 64-bit mode and requires hardware with popcnt support.
+///
+/// -DUSE_PEXT    | Add runtime support for use of pext asm-instruction. Works
+///               | only in 64-bit mode and requires hardware with pext support.
+
+#include <cassert>
+#include <cctype>
+#include <climits>
+#include <cstdint>
+#include <cstdlib>
+
+#if defined(_MSC_VER)
+// Disable some silly and noisy warning from MSVC compiler
+#pragma warning(disable: 4127) // Conditional expression is constant
+#pragma warning(disable: 4146) // Unary minus operator applied to unsigned type
+#pragma warning(disable: 4800) // Forcing value to bool 'true' or 'false'
+#endif
+
+/// Predefined macros hell:
+///
+/// __GNUC__           Compiler is gcc, Clang or Intel on Linux
+/// __INTEL_COMPILER   Compiler is Intel
+/// _MSC_VER           Compiler is MSVC or Intel on Windows
+/// _WIN32             Building on Windows (any)
+/// _WIN64             Building on Windows 64 bit
+
+#if defined(_WIN64) && defined(_MSC_VER) // No Makefile used
+#  include <intrin.h> // Microsoft header for _BitScanForward64()
+#  define IS_64BIT
+#endif
+
+#if defined(USE_POPCNT) && (defined(__INTEL_COMPILER) || defined(_MSC_VER))
+#  include <nmmintrin.h> // Intel and Microsoft header for _mm_popcnt_u64()
+#endif
+
+#if !defined(NO_PREFETCH) && (defined(__INTEL_COMPILER) || defined(_MSC_VER))
+#  include <xmmintrin.h> // Intel and Microsoft header for _mm_prefetch()
+#endif
+
+#if defined(USE_PEXT)
+#  include <immintrin.h> // Header for _pext_u64() intrinsic
+#  define pext(b, m) _pext_u64(b, m)
+#else
+#  define pext(b, m) (0)
+#endif
+
+#ifdef USE_POPCNT
+const bool HasPopCnt = true;
+#else
+const bool HasPopCnt = false;
+#endif
+
+#ifdef USE_PEXT
+const bool HasPext = true;
+#else
+const bool HasPext = false;
+#endif
+
+#ifdef IS_64BIT
+const bool Is64Bit = true;
+#else
+const bool Is64Bit = false;
+#endif
+
+typedef uint64_t Key;
+typedef uint64_t Bitboard;
+
+const int MAX_MOVES = 256;
+const int MAX_PLY   = 128;
+
+/// A move needs 16 bits to be stored
+///
+/// bit  0- 5: destination square (from 0 to 63)
+/// bit  6-11: origin square (from 0 to 63)
+/// bit 12-13: promotion piece type - 2 (from KNIGHT-2 to QUEEN-2)
+/// bit 14-15: special move flag: promotion (1), en passant (2), castling (3)
+/// NOTE: EN-PASSANT bit is set only when a pawn can be captured
+///
+/// Special cases are MOVE_NONE and MOVE_NULL. We can sneak these in because in
+/// any normal move destination square is always different from origin square
+/// while MOVE_NONE and MOVE_NULL have the same origin and destination square.
+
+enum Move : int {
+  MOVE_NONE,
+  MOVE_NULL = 65
+};
+
+enum MoveType {
+  NORMAL,
+  PROMOTION = 1 << 14,
+  ENPASSANT = 2 << 14,
+  CASTLING  = 3 << 14
+};
+
+enum Color {
+  WHITE, BLACK, NO_COLOR, COLOR_NB = 2
+};
+
+enum CastlingSide {
+  KING_SIDE, QUEEN_SIDE, CASTLING_SIDE_NB = 2
+};
+
+enum CastlingRight {
+  NO_CASTLING,
+  WHITE_OO,
+  WHITE_OOO = WHITE_OO << 1,
+  BLACK_OO  = WHITE_OO << 2,
+  BLACK_OOO = WHITE_OO << 3,
+  ANY_CASTLING = WHITE_OO | WHITE_OOO | BLACK_OO | BLACK_OOO,
+  CASTLING_RIGHT_NB = 16
+};
+
+template<Color C, CastlingSide S> struct MakeCastling {
+  static const CastlingRight
+  right = C == WHITE ? S == QUEEN_SIDE ? WHITE_OOO : WHITE_OO
+                     : S == QUEEN_SIDE ? BLACK_OOO : BLACK_OO;
+};
+
+enum Phase {
+  PHASE_ENDGAME,
+  PHASE_MIDGAME = 128,
+  MG = 0, EG = 1, PHASE_NB = 2
+};
+
+enum ScaleFactor {
+  SCALE_FACTOR_DRAW    = 0,
+  SCALE_FACTOR_ONEPAWN = 48,
+  SCALE_FACTOR_NORMAL  = 64,
+  SCALE_FACTOR_MAX     = 128,
+  SCALE_FACTOR_NONE    = 255
+};
+
+enum Bound {
+  BOUND_NONE,
+  BOUND_UPPER,
+  BOUND_LOWER,
+  BOUND_EXACT = BOUND_UPPER | BOUND_LOWER
+};
+
+enum Value : int {
+  VALUE_ZERO      = 0,
+  VALUE_DRAW      = 0,
+  VALUE_KNOWN_WIN = 10000,
+  VALUE_MATE      = 32000,
+  VALUE_INFINITE  = 32001,
+  VALUE_NONE      = 32002,
+
+  VALUE_MATE_IN_MAX_PLY  =  VALUE_MATE - 2 * MAX_PLY,
+  VALUE_MATED_IN_MAX_PLY = -VALUE_MATE + 2 * MAX_PLY,
+
+  PawnValueMg   = 188,   PawnValueEg   = 248,
+  KnightValueMg = 753,   KnightValueEg = 832,
+  BishopValueMg = 826,   BishopValueEg = 897,
+  RookValueMg   = 1285,  RookValueEg   = 1371,
+  QueenValueMg  = 2513,  QueenValueEg  = 2650,
+
+  MidgameLimit  = 15258, EndgameLimit  = 3915
+};
+
+enum PieceType {
+  NO_PIECE_TYPE, PAWN, KNIGHT, BISHOP, ROOK, QUEEN, KING,
+  ALL_PIECES = 0,
+  PIECE_TYPE_NB = 8
+};
+
+enum Piece {
+  NO_PIECE,
+  W_PAWN = 1, W_KNIGHT, W_BISHOP, W_ROOK, W_QUEEN, W_KING,
+  B_PAWN = 9, B_KNIGHT, B_BISHOP, B_ROOK, B_QUEEN, B_KING,
+  PIECE_NB = 16
+};
+
+const Piece Pieces[] = { W_PAWN, W_KNIGHT, W_BISHOP, W_ROOK, W_QUEEN, W_KING,
+                         B_PAWN, B_KNIGHT, B_BISHOP, B_ROOK, B_QUEEN, B_KING };
+extern Value PieceValue[PHASE_NB][PIECE_NB];
+
+enum Depth {
+
+  ONE_PLY = 1,
+
+  DEPTH_ZERO          =  0 * ONE_PLY,
+  DEPTH_QS_CHECKS     =  0 * ONE_PLY,
+  DEPTH_QS_NO_CHECKS  = -1 * ONE_PLY,
+  DEPTH_QS_RECAPTURES = -5 * ONE_PLY,
+
+  DEPTH_NONE = -6 * ONE_PLY,
+  DEPTH_MAX  = MAX_PLY * ONE_PLY
+};
+
+static_assert(!(ONE_PLY & (ONE_PLY - 1)), "ONE_PLY is not a power of 2");
+
+enum Square {
+  SQ_A1, SQ_B1, SQ_C1, SQ_D1, SQ_E1, SQ_F1, SQ_G1, SQ_H1,
+  SQ_A2, SQ_B2, SQ_C2, SQ_D2, SQ_E2, SQ_F2, SQ_G2, SQ_H2,
+  SQ_A3, SQ_B3, SQ_C3, SQ_D3, SQ_E3, SQ_F3, SQ_G3, SQ_H3,
+  SQ_A4, SQ_B4, SQ_C4, SQ_D4, SQ_E4, SQ_F4, SQ_G4, SQ_H4,
+  SQ_A5, SQ_B5, SQ_C5, SQ_D5, SQ_E5, SQ_F5, SQ_G5, SQ_H5,
+  SQ_A6, SQ_B6, SQ_C6, SQ_D6, SQ_E6, SQ_F6, SQ_G6, SQ_H6,
+  SQ_A7, SQ_B7, SQ_C7, SQ_D7, SQ_E7, SQ_F7, SQ_G7, SQ_H7,
+  SQ_A8, SQ_B8, SQ_C8, SQ_D8, SQ_E8, SQ_F8, SQ_G8, SQ_H8,
+  SQ_NONE,
+
+  SQUARE_NB = 64,
+
+  NORTH =  8,
+  EAST  =  1,
+  SOUTH = -8,
+  WEST  = -1,
+
+  NORTH_EAST = NORTH + EAST,
+  SOUTH_EAST = SOUTH + EAST,
+  SOUTH_WEST = SOUTH + WEST,
+  NORTH_WEST = NORTH + WEST
+};
+
+enum File : int {
+  FILE_A, FILE_B, FILE_C, FILE_D, FILE_E, FILE_F, FILE_G, FILE_H, FILE_NB
+};
+
+enum Rank : int {
+  RANK_1, RANK_2, RANK_3, RANK_4, RANK_5, RANK_6, RANK_7, RANK_8, RANK_NB
+};
+
+
+/// Score enum stores a middlegame and an endgame value in a single integer
+/// (enum). The least significant 16 bits are used to store the endgame value
+/// and the upper 16 bits are used to store the middlegame value. Take some
+/// care to avoid left-shifting a signed int to avoid undefined behavior.
+enum Score : int { SCORE_ZERO };
+
+inline Score make_score(int mg, int eg) {
+  return Score((int)((unsigned int)eg << 16) + mg);
+}
+
+/// Extracting the signed lower and upper 16 bits is not so trivial because
+/// according to the standard a simple cast to short is implementation defined
+/// and so is a right shift of a signed integer.
+inline Value eg_value(Score s) {
+
+  union { uint16_t u; int16_t s; } eg = { uint16_t(unsigned(s + 0x8000) >> 16) };
+  return Value(eg.s);
+}
+
+inline Value mg_value(Score s) {
+
+  union { uint16_t u; int16_t s; } mg = { uint16_t(unsigned(s)) };
+  return Value(mg.s);
+}
+
+#define ENABLE_BASE_OPERATORS_ON(T)                             \
+inline T operator+(T d1, T d2) { return T(int(d1) + int(d2)); } \
+inline T operator-(T d1, T d2) { return T(int(d1) - int(d2)); } \
+inline T operator*(int i, T d) { return T(i * int(d)); }        \
+inline T operator*(T d, int i) { return T(int(d) * i); }        \
+inline T operator-(T d) { return T(-int(d)); }                  \
+inline T& operator+=(T& d1, T d2) { return d1 = d1 + d2; }      \
+inline T& operator-=(T& d1, T d2) { return d1 = d1 - d2; }      \
+inline T& operator*=(T& d, int i) { return d = T(int(d) * i); }
+
+#define ENABLE_FULL_OPERATORS_ON(T)                             \
+ENABLE_BASE_OPERATORS_ON(T)                                     \
+inline T& operator++(T& d) { return d = T(int(d) + 1); }        \
+inline T& operator--(T& d) { return d = T(int(d) - 1); }        \
+inline T operator/(T d, int i) { return T(int(d) / i); }        \
+inline int operator/(T d1, T d2) { return int(d1) / int(d2); }  \
+inline T& operator/=(T& d, int i) { return d = T(int(d) / i); }
+
+ENABLE_FULL_OPERATORS_ON(Value)
+ENABLE_FULL_OPERATORS_ON(PieceType)
+ENABLE_FULL_OPERATORS_ON(Piece)
+ENABLE_FULL_OPERATORS_ON(Color)
+ENABLE_FULL_OPERATORS_ON(Depth)
+ENABLE_FULL_OPERATORS_ON(Square)
+ENABLE_FULL_OPERATORS_ON(File)
+ENABLE_FULL_OPERATORS_ON(Rank)
+
+ENABLE_BASE_OPERATORS_ON(Score)
+
+#undef ENABLE_FULL_OPERATORS_ON
+#undef ENABLE_BASE_OPERATORS_ON
+
+/// Additional operators to add integers to a Value
+inline Value operator+(Value v, int i) { return Value(int(v) + i); }
+inline Value operator-(Value v, int i) { return Value(int(v) - i); }
+inline Value& operator+=(Value& v, int i) { return v = v + i; }
+inline Value& operator-=(Value& v, int i) { return v = v - i; }
+
+/// Only declared but not defined. We don't want to multiply two scores due to
+/// a very high risk of overflow. So user should explicitly convert to integer.
+inline Score operator*(Score s1, Score s2);
+
+/// Division of a Score must be handled separately for each term
+inline Score operator/(Score s, int i) {
+  return make_score(mg_value(s) / i, eg_value(s) / i);
+}
+
+inline Color operator~(Color c) {
+  return Color(c ^ BLACK); // Toggle color
+}
+
+inline Square operator~(Square s) {
+  return Square(s ^ SQ_A8); // Vertical flip SQ_A1 -> SQ_A8
+}
+
+inline Piece operator~(Piece pc) {
+  return Piece(pc ^ 8); // Swap color of piece B_KNIGHT -> W_KNIGHT
+}
+
+inline CastlingRight operator|(Color c, CastlingSide s) {
+  return CastlingRight(WHITE_OO << ((s == QUEEN_SIDE) + 2 * c));
+}
+
+inline Value mate_in(int ply) {
+  return VALUE_MATE - ply;
+}
+
+inline Value mated_in(int ply) {
+  return -VALUE_MATE + ply;
+}
+
+inline Square make_square(File f, Rank r) {
+  return Square((r << 3) + f);
+}
+
+inline Piece make_piece(Color c, PieceType pt) {
+  return Piece((c << 3) + pt);
+}
+
+inline PieceType type_of(Piece pc) {
+  return PieceType(pc & 7);
+}
+
+inline Color color_of(Piece pc) {
+  assert(pc != NO_PIECE);
+  return Color(pc >> 3);
+}
+
+inline bool is_ok(Square s) {
+  return s >= SQ_A1 && s <= SQ_H8;
+}
+
+inline File file_of(Square s) {
+  return File(s & 7);
+}
+
+inline Rank rank_of(Square s) {
+  return Rank(s >> 3);
+}
+
+inline Square relative_square(Color c, Square s) {
+  return Square(s ^ (c * 56));
+}
+
+inline Rank relative_rank(Color c, Rank r) {
+  return Rank(r ^ (c * 7));
+}
+
+inline Rank relative_rank(Color c, Square s) {
+  return relative_rank(c, rank_of(s));
+}
+
+inline bool opposite_colors(Square s1, Square s2) {
+  int s = int(s1) ^ int(s2);
+  return ((s >> 3) ^ s) & 1;
+}
+
+inline Square pawn_push(Color c) {
+  return c == WHITE ? NORTH : SOUTH;
+}
+
+inline Square from_sq(Move m) {
+  return Square((m >> 6) & 0x3F);
+}
+
+inline Square to_sq(Move m) {
+  return Square(m & 0x3F);
+}
+
+inline MoveType type_of(Move m) {
+  return MoveType(m & (3 << 14));
+}
+
+inline PieceType promotion_type(Move m) {
+  return PieceType(((m >> 12) & 3) + KNIGHT);
+}
+
+inline Move make_move(Square from, Square to) {
+  return Move((from << 6) + to);
+}
+
+template<MoveType T>
+inline Move make(Square from, Square to, PieceType pt = KNIGHT) {
+  return Move(T + ((pt - KNIGHT) << 12) + (from << 6) + to);
+}
+
+inline bool is_ok(Move m) {
+  return from_sq(m) != to_sq(m); // Catch MOVE_NULL and MOVE_NONE
+}
+
+#endif // #ifndef TYPES_H_INCLUDED
diff --git a/src/uci.cpp b/src/uci.cpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..b195b87
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,289 @@
+/*
+  Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
+  Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
+  Copyright (C) 2008-2015 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2015-2016 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
+
+  Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
+  it under the terms of the GNU General Public License as published by
+  the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+  (at your option) any later version.
+
+  Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
+  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+  GNU General Public License for more details.
+
+  You should have received a copy of the GNU General Public License
+  along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+*/
+
+#include <iostream>
+#include <sstream>
+#include <string>
+
+#include "evaluate.h"
+#include "movegen.h"
+#include "position.h"
+#include "search.h"
+#include "thread.h"
+#include "timeman.h"
+#include "uci.h"
+
+using namespace std;
+
+extern void benchmark(const Position& pos, istream& is);
+
+namespace {
+
+  // FEN string of the initial position, normal chess
+  const char* StartFEN = "rnbqkbnr/pppppppp/8/8/8/8/PPPPPPPP/RNBQKBNR w KQkq - 0 1";
+
+  // A list to keep track of the position states along the setup moves (from the
+  // start position to the position just before the search starts). Needed by
+  // 'draw by repetition' detection.
+  StateListPtr States(new std::deque<StateInfo>(1));
+
+
+  // position() is called when engine receives the "position" UCI command.
+  // The function sets up the position described in the given FEN string ("fen")
+  // or the starting position ("startpos") and then makes the moves given in the
+  // following move list ("moves").
+
+  void position(Position& pos, istringstream& is) {
+
+    Move m;
+    string token, fen;
+
+    is >> token;
+
+    if (token == "startpos")
+    {
+        fen = StartFEN;
+        is >> token; // Consume "moves" token if any
+    }
+    else if (token == "fen")
+        while (is >> token && token != "moves")
+            fen += token + " ";
+    else
+        return;
+
+    States = StateListPtr(new std::deque<StateInfo>(1));
+    pos.set(fen, Options["UCI_Chess960"], &States->back(), Threads.main());
+
+    // Parse move list (if any)
+    while (is >> token && (m = UCI::to_move(pos, token)) != MOVE_NONE)
+    {
+        States->push_back(StateInfo());
+        pos.do_move(m, States->back(), pos.gives_check(m));
+    }
+  }
+
+
+  // setoption() is called when engine receives the "setoption" UCI command. The
+  // function updates the UCI option ("name") to the given value ("value").
+
+  void setoption(istringstream& is) {
+
+    string token, name, value;
+
+    is >> token; // Consume "name" token
+
+    // Read option name (can contain spaces)
+    while (is >> token && token != "value")
+        name += string(" ", name.empty() ? 0 : 1) + token;
+
+    // Read option value (can contain spaces)
+    while (is >> token)
+        value += string(" ", value.empty() ? 0 : 1) + token;
+
+    if (Options.count(name))
+        Options[name] = value;
+    else
+        sync_cout << "No such option: " << name << sync_endl;
+  }
+
+
+  // go() is called when engine receives the "go" UCI command. The function sets
+  // the thinking time and other parameters from the input string, then starts
+  // the search.
+
+  void go(Position& pos, istringstream& is) {
+
+    Search::LimitsType limits;
+    string token;
+
+    limits.startTime = now(); // As early as possible!
+
+    while (is >> token)
+        if (token == "searchmoves")
+            while (is >> token)
+                limits.searchmoves.push_back(UCI::to_move(pos, token));
+
+        else if (token == "wtime")     is >> limits.time[WHITE];
+        else if (token == "btime")     is >> limits.time[BLACK];
+        else if (token == "winc")      is >> limits.inc[WHITE];
+        else if (token == "binc")      is >> limits.inc[BLACK];
+        else if (token == "movestogo") is >> limits.movestogo;
+        else if (token == "depth")     is >> limits.depth;
+        else if (token == "nodes")     is >> limits.nodes;
+        else if (token == "movetime")  is >> limits.movetime;
+        else if (token == "mate")      is >> limits.mate;
+        else if (token == "infinite")  limits.infinite = 1;
+        else if (token == "ponder")    limits.ponder = 1;
+
+    Threads.start_thinking(pos, States, limits);
+  }
+
+} // namespace
+
+
+/// UCI::loop() waits for a command from stdin, parses it and calls the appropriate
+/// function. Also intercepts EOF from stdin to ensure gracefully exiting if the
+/// GUI dies unexpectedly. When called with some command line arguments, e.g. to
+/// run 'bench', once the command is executed the function returns immediately.
+/// In addition to the UCI ones, also some additional debug commands are supported.
+
+void UCI::loop(int argc, char* argv[]) {
+
+  Position pos;
+  string token, cmd;
+
+  pos.set(StartFEN, false, &States->back(), Threads.main());
+
+  for (int i = 1; i < argc; ++i)
+      cmd += std::string(argv[i]) + " ";
+
+  do {
+      if (argc == 1 && !getline(cin, cmd)) // Block here waiting for input or EOF
+          cmd = "quit";
+
+      istringstream is(cmd);
+
+      token.clear(); // getline() could return empty or blank line
+      is >> skipws >> token;
+
+      // The GUI sends 'ponderhit' to tell us to ponder on the same move the
+      // opponent has played. In case Signals.stopOnPonderhit is set we are
+      // waiting for 'ponderhit' to stop the search (for instance because we
+      // already ran out of time), otherwise we should continue searching but
+      // switching from pondering to normal search.
+      if (    token == "quit"
+          ||  token == "stop"
+          || (token == "ponderhit" && Search::Signals.stopOnPonderhit))
+      {
+          Search::Signals.stop = true;
+          Threads.main()->start_searching(true); // Could be sleeping
+      }
+      else if (token == "ponderhit")
+          Search::Limits.ponder = 0; // Switch to normal search
+
+      else if (token == "uci")
+          sync_cout << "id name " << engine_info(true)
+                    << "\n"       << Options
+                    << "\nuciok"  << sync_endl;
+
+      else if (token == "ucinewgame")
+      {
+          Search::clear();
+          Time.availableNodes = 0;
+      }
+      else if (token == "isready")    sync_cout << "readyok" << sync_endl;
+      else if (token == "go")         go(pos, is);
+      else if (token == "position")   position(pos, is);
+      else if (token == "setoption")  setoption(is);
+
+      // Additional custom non-UCI commands, useful for debugging
+      else if (token == "flip")       pos.flip();
+      else if (token == "bench")      benchmark(pos, is);
+      else if (token == "d")          sync_cout << pos << sync_endl;
+      else if (token == "eval")       sync_cout << Eval::trace(pos) << sync_endl;
+      else if (token == "perft")
+      {
+          int depth;
+          stringstream ss;
+
+          is >> depth;
+          ss << Options["Hash"]    << " "
+             << Options["Threads"] << " " << depth << " current perft";
+
+          benchmark(pos, ss);
+      }
+      else
+          sync_cout << "Unknown command: " << cmd << sync_endl;
+
+  } while (token != "quit" && argc == 1); // Passed args have one-shot behaviour
+
+  Threads.main()->wait_for_search_finished();
+}
+
+
+/// UCI::value() converts a Value to a string suitable for use with the UCI
+/// protocol specification:
+///
+/// cp <x>    The score from the engine's point of view in centipawns.
+/// mate <y>  Mate in y moves, not plies. If the engine is getting mated
+///           use negative values for y.
+
+string UCI::value(Value v) {
+
+  stringstream ss;
+
+  if (abs(v) < VALUE_MATE - MAX_PLY)
+      ss << "cp " << v * 100 / PawnValueEg;
+  else
+      ss << "mate " << (v > 0 ? VALUE_MATE - v + 1 : -VALUE_MATE - v) / 2;
+
+  return ss.str();
+}
+
+
+/// UCI::square() converts a Square to a string in algebraic notation (g1, a7, etc.)
+
+std::string UCI::square(Square s) {
+  return std::string{ char('a' + file_of(s)), char('1' + rank_of(s)) };
+}
+
+
+/// UCI::move() converts a Move to a string in coordinate notation (g1f3, a7a8q).
+/// The only special case is castling, where we print in the e1g1 notation in
+/// normal chess mode, and in e1h1 notation in chess960 mode. Internally all
+/// castling moves are always encoded as 'king captures rook'.
+
+string UCI::move(Move m, bool chess960) {
+
+  Square from = from_sq(m);
+  Square to = to_sq(m);
+
+  if (m == MOVE_NONE)
+      return "(none)";
+
+  if (m == MOVE_NULL)
+      return "0000";
+
+  if (type_of(m) == CASTLING && !chess960)
+      to = make_square(to > from ? FILE_G : FILE_C, rank_of(from));
+
+  string move = UCI::square(from) + UCI::square(to);
+
+  if (type_of(m) == PROMOTION)
+      move += " pnbrqk"[promotion_type(m)];
+
+  return move;
+}
+
+
+/// UCI::to_move() converts a string representing a move in coordinate notation
+/// (g1f3, a7a8q) to the corresponding legal Move, if any.
+
+Move UCI::to_move(const Position& pos, string& str) {
+
+  if (str.length() == 5) // Junior could send promotion piece in uppercase
+      str[4] = char(tolower(str[4]));
+
+  for (const auto& m : MoveList<LEGAL>(pos))
+      if (str == UCI::move(m, pos.is_chess960()))
+          return m;
+
+  return MOVE_NONE;
+}
diff --git a/src/uci.h b/src/uci.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..4697877
--- /dev/null
+++ b/src/uci.h
@@ -0,0 +1,80 @@
+/*
+  Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
+  Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
+  Copyright (C) 2008-2015 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2015-2016 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
+
+  Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
+  it under the terms of the GNU General Public License as published by
+  the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+  (at your option) any later version.
+
+  Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
+  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+  GNU General Public License for more details.
+
+  You should have received a copy of the GNU General Public License
+  along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+*/
+
+#ifndef UCI_H_INCLUDED
+#define UCI_H_INCLUDED
+
+#include <map>
+#include <string>
+
+#include "types.h"
+
+class Position;
+
+namespace UCI {
+
+class Option;
+
+/// Custom comparator because UCI options should be case insensitive
+struct CaseInsensitiveLess {
+  bool operator() (const std::string&, const std::string&) const;
+};
+
+/// Our options container is actually a std::map
+typedef std::map<std::string, Option, CaseInsensitiveLess> OptionsMap;
+
+/// Option class implements an option as defined by UCI protocol
+class Option {
+
+  typedef void (*OnChange)(const Option&);
+
+public:
+  Option(OnChange = nullptr);
+  Option(bool v, OnChange = nullptr);
+  Option(const char* v, OnChange = nullptr);
+  Option(int v, int min, int max, OnChange = nullptr);
+
+  Option& operator=(const std::string&);
+  void operator<<(const Option&);
+  operator int() const;
+  operator std::string() const;
+
+private:
+  friend std::ostream& operator<<(std::ostream&, const OptionsMap&);
+
+  std::string defaultValue, currentValue, type;
+  int min, max;
+  size_t idx;
+  OnChange on_change;
+};
+
+void init(OptionsMap&);
+void loop(int argc, char* argv[]);
+std::string value(Value v);
+std::string square(Square s);
+std::string move(Move m, bool chess960);
+std::string pv(const Position& pos, Depth depth, Value alpha, Value beta);
+Move to_move(const Position& pos, std::string& str);
+
+} // namespace UCI
+
+extern UCI::OptionsMap Options;
+
+#endif // #ifndef UCI_H_INCLUDED
diff --git a/src/ucioption.cpp b/src/ucioption.cpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..ab931bb
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,163 @@
+/*
+  Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
+  Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
+  Copyright (C) 2008-2015 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2015-2016 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
+
+  Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
+  it under the terms of the GNU General Public License as published by
+  the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+  (at your option) any later version.
+
+  Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
+  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+  GNU General Public License for more details.
+
+  You should have received a copy of the GNU General Public License
+  along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+*/
+
+#include <algorithm>
+#include <cassert>
+#include <ostream>
+
+#include "misc.h"
+#include "search.h"
+#include "thread.h"
+#include "tt.h"
+#include "uci.h"
+#include "syzygy/tbprobe.h"
+
+using std::string;
+
+UCI::OptionsMap Options; // Global object
+
+namespace UCI {
+
+/// 'On change' actions, triggered by an option's value change
+void on_clear_hash(const Option&) { Search::clear(); }
+void on_hash_size(const Option& o) { TT.resize(o); }
+void on_logger(const Option& o) { start_logger(o); }
+void on_threads(const Option&) { Threads.read_uci_options(); }
+void on_tb_path(const Option& o) { Tablebases::init(o); }
+
+
+/// Our case insensitive less() function as required by UCI protocol
+bool CaseInsensitiveLess::operator() (const string& s1, const string& s2) const {
+
+  return std::lexicographical_compare(s1.begin(), s1.end(), s2.begin(), s2.end(),
+         [](char c1, char c2) { return tolower(c1) < tolower(c2); });
+}
+
+
+/// init() initializes the UCI options to their hard-coded default values
+
+void init(OptionsMap& o) {
+
+  const int MaxHashMB = Is64Bit ? 1024 * 1024 : 2048;
+
+  o["Debug Log File"]        << Option("", on_logger);
+  o["Contempt"]              << Option(0, -100, 100);
+  o["Threads"]               << Option(1, 1, 128, on_threads);
+  o["Hash"]                  << Option(16, 1, MaxHashMB, on_hash_size);
+  o["Clear Hash"]            << Option(on_clear_hash);
+  o["Ponder"]                << Option(false);
+  o["MultiPV"]               << Option(1, 1, 500);
+  o["Skill Level"]           << Option(20, 0, 20);
+  o["Move Overhead"]         << Option(30, 0, 5000);
+  o["Minimum Thinking Time"] << Option(20, 0, 5000);
+  o["Slow Mover"]            << Option(89, 10, 1000);
+  o["nodestime"]             << Option(0, 0, 10000);
+  o["UCI_Chess960"]          << Option(false);
+  o["SyzygyPath"]            << Option("<empty>", on_tb_path);
+  o["SyzygyProbeDepth"]      << Option(1, 1, 100);
+  o["Syzygy50MoveRule"]      << Option(true);
+  o["SyzygyProbeLimit"]      << Option(6, 0, 6);
+}
+
+
+/// operator<<() is used to print all the options default values in chronological
+/// insertion order (the idx field) and in the format defined by the UCI protocol.
+
+std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const OptionsMap& om) {
+
+  for (size_t idx = 0; idx < om.size(); ++idx)
+      for (const auto& it : om)
+          if (it.second.idx == idx)
+          {
+              const Option& o = it.second;
+              os << "\noption name " << it.first << " type " << o.type;
+
+              if (o.type != "button")
+                  os << " default " << o.defaultValue;
+
+              if (o.type == "spin")
+                  os << " min " << o.min << " max " << o.max;
+
+              break;
+          }
+
+  return os;
+}
+
+
+/// Option class constructors and conversion operators
+
+Option::Option(const char* v, OnChange f) : type("string"), min(0), max(0), on_change(f)
+{ defaultValue = currentValue = v; }
+
+Option::Option(bool v, OnChange f) : type("check"), min(0), max(0), on_change(f)
+{ defaultValue = currentValue = (v ? "true" : "false"); }
+
+Option::Option(OnChange f) : type("button"), min(0), max(0), on_change(f)
+{}
+
+Option::Option(int v, int minv, int maxv, OnChange f) : type("spin"), min(minv), max(maxv), on_change(f)
+{ defaultValue = currentValue = std::to_string(v); }
+
+Option::operator int() const {
+  assert(type == "check" || type == "spin");
+  return (type == "spin" ? stoi(currentValue) : currentValue == "true");
+}
+
+Option::operator std::string() const {
+  assert(type == "string");
+  return currentValue;
+}
+
+
+/// operator<<() inits options and assigns idx in the correct printing order
+
+void Option::operator<<(const Option& o) {
+
+  static size_t insert_order = 0;
+
+  *this = o;
+  idx = insert_order++;
+}
+
+
+/// operator=() updates currentValue and triggers on_change() action. It's up to
+/// the GUI to check for option's limits, but we could receive the new value from
+/// the user by console window, so let's check the bounds anyway.
+
+Option& Option::operator=(const string& v) {
+
+  assert(!type.empty());
+
+  if (   (type != "button" && v.empty())
+      || (type == "check" && v != "true" && v != "false")
+      || (type == "spin" && (stoi(v) < min || stoi(v) > max)))
+      return *this;
+
+  if (type != "button")
+      currentValue = v;
+
+  if (on_change)
+      on_change(*this);
+
+  return *this;
+}
+
+} // namespace UCI