Import stockfish_9.orig.tar.gz
authorMilan Zamazal <pdm@debian.org>
Wed, 11 Jul 2018 12:02:55 +0000 (13:02 +0100)
committerMilan Zamazal <pdm@debian.org>
Wed, 11 Jul 2018 12:02:55 +0000 (13:02 +0100)
[dgit import orig stockfish_9.orig.tar.gz]

48 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]
Top CPU Contributors.txt [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/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]
tests/instrumented.sh [new file with mode: 0755]
tests/perft.sh [new file with mode: 0755]
tests/reprosearch.sh [new file with mode: 0755]
tests/signature.sh [new file with mode: 0755]

diff --git a/.travis.yml b/.travis.yml
new file mode 100644 (file)
index 0000000..8586921
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,73 @@
+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', 'expect']
+      env:
+        - COMPILER=g++-6
+        - COMP=gcc
+
+    - os: linux
+      compiler: clang
+      addons:
+        apt:
+          sources: ['ubuntu-toolchain-r-test']
+          packages: ['clang', 'g++-multilib', 'valgrind', 'expect']
+      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:
+  # Obtain bench reference from git log
+  - git log HEAD | grep "\b[Bb]ench[ :]\+[0-9]\{7\}" | head -n 1 | sed "s/[^0-9]*\([0-9][0-9]*\)/\1/g" > git_sig
+  - export benchref=$(cat git_sig)
+  - echo "Reference bench:" $benchref
+  #
+  # Verify bench number against various builds
+  - export CXXFLAGS=-Werror
+  - make clean && make -j2 ARCH=x86-64 optimize=no debug=yes build && ../tests/signature.sh $benchref
+  - make clean && make -j2 ARCH=x86-32 optimize=no debug=yes build && ../tests/signature.sh $benchref
+  - make clean && make -j2 ARCH=x86-32 build && ../tests/signature.sh $benchref
+  - make clean && make -j2 ARCH=x86-64 build && ../tests/signature.sh $benchref
+  #
+  # Check perft and reproducible search
+  - ../tests/perft.sh
+  - ../tests/reprosearch.sh
+  #
+  # Valgrind
+  #
+  - export CXXFLAGS=-O1
+  - if [ -x "$(command -v valgrind )" ]; then make clean && make -j2 ARCH=x86-64 debug=yes optimize=no build > /dev/null && ../tests/instrumented.sh --valgrind; fi
+  - if [ -x "$(command -v valgrind )" ]; then ../tests/instrumented.sh --valgrind-thread; fi
+  #
+  # Sanitizer
+  #
+  # Use g++-6 as a proxy for having sanitizers, might need revision as they become available for more recent versions of clang/gcc
+  - if [[ "$COMPILER" == "g++-6" ]]; then make clean && make -j2 ARCH=x86-64 sanitize=undefined optimize=no debug=yes build > /dev/null && ../tests/instrumented.sh --sanitizer-undefined; fi
+  - if [[ "$COMPILER" == "g++-6" ]]; then make clean && make -j2 ARCH=x86-64 sanitize=thread    optimize=no debug=yes build > /dev/null && ../tests/instrumented.sh --sanitizer-thread; fi
diff --git a/AUTHORS b/AUTHORS
new file mode 100644 (file)
index 0000000..9b91b93
--- /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, merged duplicates
+
+Tord Romstad
+Marco Costalba (mcostalba)
+Joona Kiiski (zamar)
+Gary Linscott (glinscott)
+Lucas Braesch (lucasart)
+Bill Henry (VoyagerOne)
+mstembera
+Stéphane Nicolet (Stephane Nicolet, snicolet)
+Stefan Geschwentner
+Alain SAVARD (Rocky640)
+Jörg Oster (Joerg Oster, joergoster)
+Reuven Peleg
+Chris Caino (Chris Cain, ceebo)
+Jean-Francois Romang
+homoSapiensSapiens
+Leonid Pechenik
+Stefano Cardanobile (Stefano80)
+Arjun Temurnikar
+Uri Blass (uriblass)
+jundery
+Ajith (ajithcj)
+hxim
+Ralph Stößer (Ralph Stoesser)
+Guenther Demetz
+Jonathan Calovski (Mysseno)
+Tom Vijlbrief
+mbootsector
+Daylen Yang
+ElbertoOne
+Henri Wiechers
+loco-loco
+Joost VandeVondele (Joost Vandevondele)
+Ronald de Man (syzygy)
+DU-jdto
+David Zar
+Eelco de Groot
+Jerry Donald
+NicklasPersson
+Ryan Schmitt
+Alexander Kure
+Dan Schmidt
+H. Felix Wittmann
+Jacques
+Joseph R. Prostko
+Justin Blanchard
+Linus Arver
+Luca Brivio
+Lyudmil Antonov
+Rodrigo Exterckötter Tjäder
+Ron Britvich
+RyanTaker
+Vince Negri
+erbsenzaehler
+Joseph Hellis (jhellis3)
+shane31
+Andrew Grant
+Andy Duplain
+Auguste Pop
+Balint Pfliegel
+Dariusz Orzechowski
+DiscanX
+Ernesto Gatti
+Gregor Cramer
+Hiraoka Takuya (HiraokaTakuya)
+Hongzhi Cheng
+IIvec
+Kelly Wilson
+Ken T Takusagawa
+Kojirion
+Krgp
+Matt Sullivan
+Matthew Lai
+Matthew Sullivan
+Michel Van den Bergh
+Niklas Fiekas
+Oskar Werkelin Ahlin
+Pablo Vazquez
+Pascal Romaret
+Raminder Singh
+Richard Lloyd
+Ryan Takker
+Thanar2
+absimaldata
+atumanian
+braich
+fanon
+gamander
+gguliash
+kinderchocolate
+pellanda
+ppigazzini
+renouve
+sf-x
+thaspel
+unknown
+
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..e3b36cc
--- /dev/null
+++ b/Readme.md
@@ -0,0 +1,123 @@
+### 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 512 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.
+
+### Resource For Understanding the Code Base
+
+* [Chessprogramingwiki](https://chessprogramming.wikispaces.com) has good overall chess engines explanations 
+(techniques used here are well explained like hash maps etc), it was 
+also recommended by the [support at stockfish.](http://support.stockfishchess.org/discussions/questions/1132-how-to-understand-stockfish-sources)
+
+* [Here](https://chessprogramming.wikispaces.com/Stockfish) you can find a set of features and techniques used by stockfish and each of them is explained at the wiki, however, it's a generic way rather than focusing on stockfish's own implementation, but it will still help you. 
+
+
+### 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/Top CPU Contributors.txt b/Top CPU Contributors.txt
new file mode 100644 (file)
index 0000000..4c2aa47
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,132 @@
+Contributors with >10,000 CPU hours as of January 23, 2018
+Thank you!
+
+Username         CPU Hours    Games played 
+mibere           518300       41835669    
+crunchy          375564       29121434    
+cw               371664       28748719    
+fastgm           299773       20765374    
+JojoM            220590       15299913    
+glinscott        204517       13932027    
+bking_US         187568       12233168    
+ctoks            169342       13475495    
+spams            149531       10940322    
+Thanar           137015       11714855    
+velislav         127305       10047749    
+vdbergh          121741       9056874     
+malala           117291       8126488     
+vdv              117218       8289983     
+leszek           114825       8331897     
+dsmith           114010       7622414     
+CSU_Dynasty      113516       9582758     
+sqrt2            112407       8782694     
+marrco           111143       8222921     
+drabel           108168       9061580     
+BrunoBanani      104938       7448565     
+Data             94621        8433010     
+CoffeeOne        90394        3964243     
+BRAVONE          80811        5341681     
+psk              77195        6156031     
+brabos           70284        5685893     
+Fisherman        66650        5572406     
+nssy             64587        5369140     
+Pking_cda        64499        5704075     
+sterni1971       63488        5070004     
+mgrabiak         62385        5420812     
+tvijlbrief       58957        4154234     
+jromang          58854        4704502     
+dv8silencer      57421        3961325     
+sunu             56620        4609155     
+tinker           56039        4204914     
+biffhero         55743        4810039     
+teddybaer        52982        4740444     
+bcross           50548        5071599     
+renouve          50318        3544864     
+Freja            50296        3805120     
+robnjr           47504        4131742     
+eva42            46542        4044694     
+davar            46538        4030604     
+finfish          46244        3481661     
+rap              46201        3219490     
+ttruscott        45037        3645430     
+solarlight       44155        4074841     
+TueRens          41372        3891510     
+ElbertoOne       41321        3920894     
+Antihistamine    39218        2792761     
+mhunt            38991        2697512     
+bigpen0r         37820        3149955     
+homyur           35569        3009637     
+VoyagerOne       35137        3302650     
+mhoram           34770        2684128     
+racerschmacer    33022        3231055     
+speedycpu        32043        2531964     
+EthanOConnor     31638        2143255     
+oryx             29574        2767730     
+Pyafue           28885        1986098     
+jkiiski          28014        1923255     
+Garf             27579        2770144     
+slakovv          27017        2031279     
+Bobo1239         27000        2488707     
+pb00067          26817        2306694     
+robal            26337        2316795     
+hyperbolic.tom   26248        2200777     
+rkl              24898        2236013     
+SC               23988        2126825     
+nabildanial      23524        1586321     
+achambord        23495        1942546     
+Sharaf_DG        22975        1790697     
+chriswk          22876        1947731     
+anst             22568        2013953     
+Patrick_G        22435        1682293     
+cuistot          22201        1383031     
+gri              21901        1820968     
+Prcuvu           21182        1890546     
+Zirie            21171        1493227     
+JanErik          20596        1791991     
+Isidor           20560        1730290     
+xor12            20535        1819280     
+team-oh          20364        1653708     
+nesoneg          20264        1493435     
+rstoesser        19802        1335177     
+grandphish2      19402        1834196     
+sg4032           18427        1671742     
+dew              18263        1423326     
+ianh2105         18133        1668562     
+MazeOfGalious    18022        1644593     
+ville            17900        1539130     
+j3corre          17607        975954      
+eudhan           17502        1424648     
+iisiraider       17175        1118788     
+jundery          17172        1115855     
+SFTUser          16635        1363975     
+purplefishies    16621        1106850     
+DragonLord       16599        1252348     
+chris            15274        1575333     
+xoto             14900        1486261     
+dju              14861        901552      
+dex              14647        1228763     
+nordlandia       14551        1369718     
+ronaldjerum      14361        1210607     
+OssumOpossum     14149        1029265     
+IgorLeMasson     13844        1228391     
+enedene          13762        935618      
+ako027ako        13442        1250249     
+AdrianSA         13324        924980      
+bpfliegel        13318        886523      
+ncfish1          13056        932344      
+wei              12863        1369596     
+jpulman          12776        854815      
+horst.prack      12436        1151505     
+joster           12424        986622      
+cisco2015        12265        1205019     
+fatmurphy        12015        901134      
+modolief         11228        926456      
+Dark_wizzie      11214        1017910     
+mschmidt         10973        818594      
+eastorwest       10970        1117836     
+infinity         10762        746397      
+SapphireBrand    10692        1024604     
+Thomas A.        10553        736094      
+pgontarz         10294        878746      
+Andrew Grant     10195        922933      
+stocky           10083        718114      
diff --git a/appveyor.yml b/appveyor.yml
new file mode 100644 (file)
index 0000000..c711dd6
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,71 @@
+version: 1.0.{build}
+clone_depth: 50
+
+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
+
+# build Configuration, i.e. Debug, Release, etc.
+configuration:
+  - Debug
+  - Release
+
+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:
+  - ps: |
+      # Get sources
+      $src = get-childitem -Path *.cpp -Recurse | select -ExpandProperty FullName
+      $src = $src -join ' '
+      $src = $src.Replace("\", "/")
+
+      # Build CMakeLists.txt
+      $t = 'cmake_minimum_required(VERSION 3.8)',
+           'project(Stockfish)',
+           'set(CMAKE_RUNTIME_OUTPUT_DIRECTORY ${CMAKE_SOURCE_DIR}/src)',
+           'set(source_files', $src, ')',
+           'add_executable(stockfish ${source_files})'
+
+      # Write CMakeLists.txt withouth BOM
+      $MyPath = (Get-Item -Path "." -Verbose).FullName + '\CMakeLists.txt'
+      $Utf8NoBomEncoding = New-Object System.Text.UTF8Encoding $False
+      [System.IO.File]::WriteAllLines($MyPath, $t, $Utf8NoBomEncoding)
+
+      # Obtain bench reference from git log
+      $b = git log HEAD | sls "\b[Bb]ench[ :]+[0-9]{7}" | select -first 1
+      $bench = $b -match '\D+(\d+)' | % { $matches[1] }
+      Write-Host "Reference bench:" $bench
+      $g = "Visual Studio 14 2015"
+      If (${env:PLATFORM} -eq 'x64') { $g = $g + ' Win64' }
+      cmake -G "${g}" .
+      Write-Host "Generated files for: " $g
+
+build_script:
+  - cmake --build . --config %CONFIGURATION% -- /verbosity:minimal
+
+before_test:
+  - cd src/%CONFIGURATION%
+  - ps: |
+      # Verify bench number
+      ./stockfish bench 2> out.txt 1> null
+      $s = (gc "./out.txt" | out-string)
+      $r = ($s -match 'Nodes searched \D+(\d+)' | % { $matches[1] })
+      Write-Host "Engine bench:" $r
+      Write-Host "Reference bench:" $bench
+      If ($r -ne $bench) { exit 1 }
diff --git a/src/Makefile b/src/Makefile
new file mode 100644 (file)
index 0000000..72afcc3
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,560 @@
+# 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) 2015-2018 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 = undefined/thread/no (-fsanitize )
+#                     --- ( undefined )    --- enable undefined behavior checks
+#                     --- ( thread    )    --- enable threading error  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 -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)
+                       LDFLAGS += -m$(bits)
+               endif
+       else
+               CXXFLAGS += -m$(bits)
+               LDFLAGS += -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 ($(COMP),clang)
+       comp=clang
+       CXX=clang++
+       CXXFLAGS += -pedantic -Wextra -Wshadow
+ifneq ($(KERNEL),Darwin)
+ifneq ($(KERNEL),OpenBSD)
+       LDFLAGS += -latomic
+endif
+endif
+
+       ifeq ($(ARCH),armv7)
+               ifeq ($(OS),Android)
+                       CXXFLAGS += -m$(bits)
+                       LDFLAGS += -m$(bits)
+               endif
+       else
+               CXXFLAGS += -m$(bits)
+               LDFLAGS += -m$(bits)
+       endif
+endif
+
+ifeq ($(comp),icc)
+       profile_make = icc-profile-make
+       profile_use = icc-profile-use
+else
+ifeq ($(comp),clang)
+       profile_make = clang-profile-make
+       profile_use = clang-profile-use
+else
+       profile_make = gcc-profile-make
+       profile_use = gcc-profile-use
+endif
+endif
+
+ifeq ($(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 ($(debug),no)
+       CXXFLAGS += -DNDEBUG
+else
+       CXXFLAGS += -g
+endif
+
+### 3.2.2 Debugging with undefined behavior sanitizers
+ifneq ($(sanitize),no)
+        CXXFLAGS += -g3 -fsanitize=$(sanitize) -fuse-ld=gold
+        LDFLAGS += -fsanitize=$(sanitize) -fuse-ld=gold
+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)
+                               CXXFLAGS += -flto
+                               LDFLAGS += $(CXXFLAGS)
+                       ifeq ($(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: help build profile-build strip install clean objclean profileclean help \
+        config-sanity icc-profile-use icc-profile-make gcc-profile-use gcc-profile-make \
+        clang-profile-use clang-profile-make
+
+build: config-sanity
+       $(MAKE) ARCH=$(ARCH) COMP=$(COMP) all
+
+profile-build: config-sanity objclean profileclean
+       @echo ""
+       @echo "Step 1/4. Building instrumented executable ..."
+       $(MAKE) ARCH=$(ARCH) COMP=$(COMP) $(profile_make)
+       @echo ""
+       @echo "Step 2/4. Running benchmark for pgo-build ..."
+       $(PGOBENCH) > /dev/null
+       @echo ""
+       @echo "Step 3/4. Building optimized executable ..."
+       $(MAKE) ARCH=$(ARCH) COMP=$(COMP) objclean
+       $(MAKE) ARCH=$(ARCH) COMP=$(COMP) $(profile_use)
+       @echo ""
+       @echo "Step 4/4. Deleting profile data ..."
+       $(MAKE) ARCH=$(ARCH) COMP=$(COMP) profileclean
+
+strip:
+       strip $(EXE)
+
+install:
+       -mkdir -p -m 755 $(BINDIR)
+       -cp $(EXE) $(BINDIR)
+       -strip $(BINDIR)/$(EXE)
+
+#clean all
+clean: objclean profileclean
+       @rm -f .depend *~ core
+
+# clean binaries and objects
+objclean:
+       @rm -f $(EXE) $(EXE).exe *.o ./syzygy/*.o
+
+# clean auxiliary profiling files
+profileclean:
+       @rm -rf profdir
+       @rm -f bench.txt *.gcda ./syzygy/*.gcda *.gcno ./syzygy/*.gcno
+       @rm -f stockfish.profdata *.profraw
+
+default:
+       help
+
+### ==========================================================================
+### Section 5. Private targets
+### ==========================================================================
+
+all: $(EXE) .depend
+
+config-sanity:
+       @echo ""
+       @echo "Config:"
+       @echo "debug: '$(debug)'"
+       @echo "sanitize: '$(sanitize)'"
+       @echo "optimize: '$(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 "$(debug)" = "no"
+       @test "$(sanitize)" = "undefined" || test "$(sanitize)" = "thread" || test "$(sanitize)" = "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)
+
+clang-profile-make:
+       $(MAKE) ARCH=$(ARCH) COMP=$(COMP) \
+       EXTRACXXFLAGS='-fprofile-instr-generate ' \
+       EXTRALDFLAGS=' -fprofile-instr-generate' \
+       all
+
+clang-profile-use:
+       llvm-profdata merge -output=stockfish.profdata *.profraw
+       $(MAKE) ARCH=$(ARCH) COMP=$(COMP) \
+       EXTRACXXFLAGS='-fprofile-instr-use=stockfish.profdata' \
+       EXTRALDFLAGS='-fprofile-use ' \
+       all
+
+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
+
+icc-profile-make:
+       @mkdir -p profdir
+       $(MAKE) ARCH=$(ARCH) COMP=$(COMP) \
+       EXTRACXXFLAGS='-prof-gen=srcpos -prof_dir ./profdir' \
+       all
+
+icc-profile-use:
+       $(MAKE) ARCH=$(ARCH) COMP=$(COMP) \
+       EXTRACXXFLAGS='-prof_use -prof_dir ./profdir' \
+       all
+
+.depend:
+       -@$(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..1c69dca
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,156 @@
+/*
+  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) 2015-2018 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 "position.h"
+
+using namespace std;
+
+namespace {
+
+const vector<string> Defaults = {
+  "setoption name UCI_Chess960 value false",
+  "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 moves d4e6",
+  "r1bq1r1k/1pp1n1pp/1p1p4/4p2Q/4Pp2/1BNP4/PPP2PPP/3R1RK1 w - - 2 14 moves g2g4",
+  "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 moves g5g6 f3e3 g6g5 e3f3",
+  "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
+  "6k1/3b3r/1p1p4/p1n2p2/1PPNpP1q/P3Q1p1/1R1RB1P1/5K2 b - - 0 1",
+  "r2r1n2/pp2bk2/2p1p2p/3q4/3PN1QP/2P3R1/P4PP1/5RK1 w - - 0 1",
+  "8/8/8/8/8/6k1/6p1/6K1 w - -",
+  "7k/7P/6K1/8/3B4/8/8/8 b - -",
+
+  // Chess 960
+  "setoption name UCI_Chess960 value true",
+  "bbqnnrkr/pppppppp/8/8/8/8/PPPPPPPP/BBQNNRKR w KQkq - 0 1 moves g2g3 d7d5 d2d4 c8h3 c1g5 e8d6 g5e7 f7f6",
+  "setoption name UCI_Chess960 value false"
+};
+
+} // namespace
+
+/// setup_bench() builds a list of UCI commands to be run by bench. There
+/// are five parameters: TT size in MB, number of search threads that
+/// should be used, the limit value spent for each position, a file name
+/// where to look for positions in FEN format and the type of the limit:
+/// depth, perft, nodes and movetime (in millisecs).
+///
+/// bench -> search default positions up to depth 13
+/// bench 64 1 15 -> search default positions up to depth 15 (TT = 64MB)
+/// bench 64 4 5000 current movetime -> search current position with 4 threads for 5 sec
+/// bench 64 1 100000 default nodes -> search default positions for 100K nodes each
+/// bench 16 1 5 default perft -> run a perft 5 on default positions
+
+vector<string> setup_bench(const Position& current, istream& is) {
+
+  vector<string> fens, list;
+  string go, token;
+
+  // 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";
+
+  go = "go " + limitType + " " + 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;
+          exit(EXIT_FAILURE);
+      }
+
+      while (getline(file, fen))
+          if (!fen.empty())
+              fens.push_back(fen);
+
+      file.close();
+  }
+
+  list.emplace_back("ucinewgame");
+  list.emplace_back("setoption name Threads value " + threads);
+  list.emplace_back("setoption name Hash value " + ttSize);
+
+  for (const string& fen : fens)
+      if (fen.find("setoption") != string::npos)
+          list.emplace_back(fen);
+      else
+      {
+          list.emplace_back("position fen " + fen);
+          list.emplace_back(go);
+      }
+
+  return list;
+}
diff --git a/src/bitbase.cpp b/src/bitbase.cpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..3c9bf6e
--- /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) 2015-2018 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(RANK_7 - ((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 && (PawnAttacks[WHITE][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
+                 || (PseudoAttacks[KING][ksq[us]] & (psq + NORTH))))
+        result = WIN;
+
+    // Immediate draw if it is a stalemate or a king captures undefended pawn
+    else if (   us == BLACK
+             && (  !(PseudoAttacks[KING][ksq[us]] & ~(PseudoAttacks[KING][ksq[~us]] | PawnAttacks[~us][psq]))
+                 || (PseudoAttacks[KING][ksq[us]] & psq & ~PseudoAttacks[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 = PseudoAttacks[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..ba00c78
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,326 @@
+/*
+  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) 2015-2018 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 SquareBB[SQUARE_NB];
+Bitboard FileBB[FILE_NB];
+Bitboard RankBB[RANK_NB];
+Bitboard AdjacentFilesBB[FILE_NB];
+Bitboard ForwardRanksBB[COLOR_NB][RANK_NB];
+Bitboard BetweenBB[SQUARE_NB][SQUARE_NB];
+Bitboard LineBB[SQUARE_NB][SQUARE_NB];
+Bitboard DistanceRingBB[SQUARE_NB][8];
+Bitboard ForwardFileBB[COLOR_NB][SQUARE_NB];
+Bitboard PassedPawnMask[COLOR_NB][SQUARE_NB];
+Bitboard PawnAttackSpan[COLOR_NB][SQUARE_NB];
+Bitboard PseudoAttacks[PIECE_TYPE_NB][SQUARE_NB];
+Bitboard PawnAttacks[COLOR_NB][SQUARE_NB];
+
+Magic RookMagics[SQUARE_NB];
+Magic BishopMagics[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
+
+  void init_magics(Bitboard table[], Magic magics[], Direction directions[]);
+
+  // 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)
+      ForwardRanksBB[WHITE][r] = ~(ForwardRanksBB[BLACK][r + 1] = ForwardRanksBB[BLACK][r] | RankBB[r]);
+
+  for (Color c = WHITE; c <= BLACK; ++c)
+      for (Square s = SQ_A1; s <= SQ_H8; ++s)
+      {
+          ForwardFileBB [c][s] = ForwardRanksBB[c][rank_of(s)] & FileBB[file_of(s)];
+          PawnAttackSpan[c][s] = ForwardRanksBB[c][rank_of(s)] & AdjacentFilesBB[file_of(s)];
+          PassedPawnMask[c][s] = ForwardFileBB [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[][5] = { {}, { 7, 9 }, { 6, 10, 15, 17 }, {}, {}, {}, { 1, 7, 8, 9 } };
+
+  for (Color c = WHITE; c <= BLACK; ++c)
+      for (PieceType pt : { PAWN, KNIGHT, KING })
+          for (Square s = SQ_A1; s <= SQ_H8; ++s)
+              for (int i = 0; steps[pt][i]; ++i)
+              {
+                  Square to = s + Direction(c == WHITE ? steps[pt][i] : -steps[pt][i]);
+
+                  if (is_ok(to) && distance(s, to) < 3)
+                  {
+                      if (pt == PAWN)
+                          PawnAttacks[c][s] |= to;
+                      else
+                          PseudoAttacks[pt][s] |= to;
+                  }
+              }
+
+  Direction RookDirections[] = { NORTH,  EAST,  SOUTH,  WEST };
+  Direction BishopDirections[] = { NORTH_EAST, SOUTH_EAST, SOUTH_WEST, NORTH_WEST };
+
+  init_magics(RookTable, RookMagics, RookDirections);
+  init_magics(BishopTable, BishopMagics, BishopDirections);
+
+  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 (PieceType pt : { BISHOP, ROOK })
+          for (Square s2 = SQ_A1; s2 <= SQ_H8; ++s2)
+          {
+              if (!(PseudoAttacks[pt][s1] & s2))
+                  continue;
+
+              LineBB[s1][s2] = (attacks_bb(pt, s1, 0) & attacks_bb(pt, s2, 0)) | s1 | s2;
+              BetweenBB[s1][s2] = attacks_bb(pt, s1, SquareBB[s2]) & attacks_bb(pt, s2, SquareBB[s1]);
+          }
+  }
+}
+
+
+namespace {
+
+  Bitboard sliding_attack(Direction directions[], Square sq, Bitboard occupied) {
+
+    Bitboard attack = 0;
+
+    for (int i = 0; i < 4; ++i)
+        for (Square s = sq + directions[i];
+             is_ok(s) && distance(s, s - directions[i]) == 1;
+             s += directions[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[], Magic magics[], Direction directions[]) {
+
+    // Optimal PRNG seeds to pick the correct magics in the shortest time
+    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 epoch[4096] = {}, cnt = 0, size = 0;
+
+    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.
+        Magic& m = magics[s];
+        m.mask  = sliding_attack(directions, s, 0) & ~edges;
+        m.shift = (Is64Bit ? 64 : 32) - popcount(m.mask);
+
+        // Set the offset for the attacks table of the square. We have individual
+        // table sizes for each square with "Fancy Magic Bitboards".
+        m.attacks = s == SQ_A1 ? table : magics[s - 1].attacks + size;
+
+        // 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(directions, s, b);
+
+            if (HasPext)
+                m.attacks[pext(b, m.mask)] = reference[size];
+
+            size++;
+            b = (b - m.mask) & m.mask;
+        } while (b);
+
+        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.
+        for (int i = 0; i < size; )
+        {
+            for (m.magic = 0; popcount((m.magic * m.mask) >> 56) < 6; )
+                m.magic = rng.sparse_rand<Bitboard>();
+
+            // 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. Keep track of the attempt count
+            // and save it in epoch[], little speed-up trick to avoid resetting
+            // m.attacks[] after every failed attempt.
+            for (++cnt, i = 0; i < size; ++i)
+            {
+                unsigned idx = m.index(occupancy[i]);
+
+                if (epoch[idx] < cnt)
+                {
+                    epoch[idx] = cnt;
+                    m.attacks[idx] = reference[i];
+                }
+                else if (m.attacks[idx] != reference[i])
+                    break;
+            }
+        }
+    }
+  }
+}
diff --git a/src/bitboard.h b/src/bitboard.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..c9f7242
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,339 @@
+/*
+  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) 2015-2018 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 AllSquares = ~Bitboard(0);
+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 ForwardRanksBB[COLOR_NB][RANK_NB];
+extern Bitboard BetweenBB[SQUARE_NB][SQUARE_NB];
+extern Bitboard LineBB[SQUARE_NB][SQUARE_NB];
+extern Bitboard DistanceRingBB[SQUARE_NB][8];
+extern Bitboard ForwardFileBB[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];
+extern Bitboard PawnAttacks[COLOR_NB][SQUARE_NB];
+
+
+/// Magic holds all magic bitboards relevant data for a single square
+struct Magic {
+  Bitboard  mask;
+  Bitboard  magic;
+  Bitboard* attacks;
+  unsigned  shift;
+
+  // Compute the attack's index using the 'magic bitboards' approach
+  unsigned index(Bitboard occupied) const {
+
+    if (HasPext)
+        return unsigned(pext(occupied, mask));
+
+    if (Is64Bit)
+        return unsigned(((occupied & mask) * magic) >> shift);
+
+    unsigned lo = unsigned(occupied) & unsigned(mask);
+    unsigned hi = unsigned(occupied >> 32) & unsigned(mask >> 32);
+    return (lo * unsigned(magic) ^ hi * unsigned(magic >> 32)) >> shift;
+  }
+};
+
+extern Magic RookMagics[SQUARE_NB];
+extern Magic BishopMagics[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];
+}
+
+constexpr 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<Direction D>
+constexpr 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];
+}
+
+
+/// forward_ranks_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, forward_ranks_bb(BLACK, SQ_D3) will return the 16 squares on ranks 1 and 2.
+
+inline Bitboard forward_ranks_bb(Color c, Square s) {
+  return ForwardRanksBB[c][rank_of(s)];
+}
+
+
+/// forward_file_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:
+///      ForwardFileBB[c][s] = forward_ranks_bb(c, s) & file_bb(s)
+
+inline Bitboard forward_file_bb(Color c, Square s) {
+  return ForwardFileBB[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] = forward_ranks_bb(c, s) & adjacent_files_bb(file_of(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_file_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'.
+
+template<PieceType Pt>
+inline Bitboard attacks_bb(Square s, Bitboard occupied) {
+
+  const Magic& m = Pt == ROOK ? RookMagics[s] : BishopMagics[s];
+  return m.attacks[m.index(occupied)];
+}
+
+inline Bitboard attacks_bb(PieceType pt, Square s, Bitboard occupied) {
+
+  assert(pt != PAWN);
+
+  switch (pt)
+  {
+  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 PseudoAttacks[pt][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..39db219
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,816 @@
+/*
+  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) 2015-2018 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;
+  }
+
+} // 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");
+}
+
+
+/// 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.pieces(strongSide, BISHOP) & ~DarkSquares)
+          && (pos.pieces(strongSide, BISHOP) &  DarkSquares)))
+      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);
+      Direction 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 & ~forward_ranks_bb(weakSide, 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;
+
+      Bitboard path = forward_file_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_file_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..b5255a2
--- /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) 2015-2018 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"
+
+
+/// EndgameCode lists all supported endgame functions by corresponding codes
+
+enum EndgameCode {
+
+  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,
+  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<EndgameCode E> using
+eg_type = typename std::conditional<(E < SCALING_FUNCTIONS), Value, ScaleFactor>::type;
+
+
+/// Base and derived functors for endgame evaluation and scaling functions
+
+template<typename T>
+struct EndgameBase {
+
+  explicit EndgameBase(Color c) : strongSide(c), weakSide(~c) {}
+  virtual ~EndgameBase() = default;
+  virtual T operator()(const Position&) const = 0;
+
+  const Color strongSide, weakSide;
+};
+
+
+template<EndgameCode E, typename T = eg_type<E>>
+struct Endgame : public EndgameBase<T> {
+
+  explicit Endgame(Color c) : EndgameBase<T>(c) {}
+  T operator()(const Position&) const override;
+};
+
+
+/// 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 Ptr = std::unique_ptr<EndgameBase<T>>;
+  template<typename T> using Map = std::map<Key, Ptr<T>>;
+
+  template<typename T>
+  Map<T>& map() {
+    return std::get<std::is_same<T, ScaleFactor>::value>(maps);
+  }
+
+  template<EndgameCode E, typename T = eg_type<E>, typename P = Ptr<T>>
+  void add(const std::string& code) {
+
+    StateInfo st;
+    map<T>()[Position().set(code, WHITE, &st).material_key()] = P(new Endgame<E>(WHITE));
+    map<T>()[Position().set(code, BLACK, &st).material_key()] = P(new Endgame<E>(BLACK));
+  }
+
+  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..8d9dd6e
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,952 @@
+/*
+  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) 2015-2018 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 {
+
+  const Bitboard Center      = (FileDBB | FileEBB) & (Rank4BB | Rank5BB);
+  const Bitboard QueenSide   = FileABB | FileBBB | FileCBB | FileDBB;
+  const Bitboard CenterFiles = FileCBB | FileDBB | FileEBB | FileFBB;
+  const Bitboard KingSide    = FileEBB | FileFBB | FileGBB | FileHBB;
+
+  const Bitboard KingFlank[FILE_NB] = {
+    QueenSide, QueenSide, QueenSide, CenterFiles, CenterFiles, KingSide, KingSide, KingSide
+  };
+
+  namespace Trace {
+
+    enum Tracing {NO_TRACE, TRACE};
+
+    enum Term { // The first 8 entries are for PieceType
+      MATERIAL = 8, IMBALANCE, MOBILITY, THREAT, PASSED, SPACE, INITIATIVE, 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 == INITIATIVE || 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;
+
+  // Evaluation class contains various information computed and collected
+  // by the evaluation functions.
+  template<Tracing T = NO_TRACE>
+  class Evaluation {
+
+  public:
+    Evaluation() = delete;
+    Evaluation(const Position& p) : pos(p) {}
+    Evaluation& operator=(const Evaluation&) = delete;
+
+    Value value();
+
+  private:
+    // Evaluation helpers (used when calling value())
+    template<Color Us> void initialize();
+    template<Color Us> Score evaluate_king();
+    template<Color Us> Score evaluate_threats();
+    int king_distance(Color c, Square s);
+    template<Color Us> Score evaluate_passed_pawns();
+    template<Color Us> Score evaluate_space();
+    template<Color Us, PieceType Pt> Score evaluate_pieces();
+    ScaleFactor evaluate_scale_factor(Value eg);
+    Score evaluate_initiative(Value eg);
+
+    // Data members
+    const Position& pos;
+    Material::Entry* me;
+    Pawns::Entry* pe;
+    Bitboard mobilityArea[COLOR_NB];
+    Score mobility[COLOR_NB] = { SCORE_ZERO, SCORE_ZERO };
+
+    // attackedBy[color][piece type] is a bitboard representing all squares
+    // attacked by a given color and piece type. Special "piece types" which are
+    // also calculated are QUEEN_DIAGONAL and 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 (only for a king on its first rank) the
+    // 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];
+  };
+
+  #define V(v) Value(v)
+  #define S(mg, eg) make_score(mg, eg)
+
+  // MobilityBonus[PieceType-2][attacked] contains bonuses for middle and end game,
+  // indexed by piece type and number of attacked squares in the mobility area.
+  const Score MobilityBonus[][32] = {
+    { S(-75,-76), S(-57,-54), S( -9,-28), S( -2,-10), S(  6,  5), S( 14, 12), // Knights
+      S( 22, 26), S( 29, 29), S( 36, 29) },
+    { S(-48,-59), S(-20,-23), S( 16, -3), S( 26, 13), S( 38, 24), S( 51, 42), // Bishops
+      S( 55, 54), S( 63, 57), S( 63, 65), S( 68, 73), S( 81, 78), S( 81, 86),
+      S( 91, 88), S( 98, 97) },
+    { S(-58,-76), S(-27,-18), S(-15, 28), S(-10, 55), S( -5, 69), S( -2, 82), // Rooks
+      S(  9,112), S( 16,118), S( 30,132), S( 29,142), S( 32,155), S( 38,165),
+      S( 46,166), S( 48,169), S( 58,171) },
+    { S(-39,-36), S(-21,-15), S(  3,  8), S(  3, 18), S( 14, 34), S( 22, 54), // Queens
+      S( 28, 61), S( 41, 73), S( 43, 79), S( 48, 92), S( 56, 94), S( 60,104),
+      S( 60,113), S( 66,120), S( 67,123), S( 70,126), S( 71,133), S( 73,136),
+      S( 79,140), S( 88,143), S( 88,148), S( 99,166), S(102,170), S(102,175),
+      S(106,184), S(109,191), S(113,206), S(116,212) }
+  };
+
+  // Outpost[knight/bishop][supported by pawn] contains bonuses for minor
+  // pieces if they can reach an outpost square, bigger if that square is
+  // supported by a pawn. If the minor piece occupies an outpost square
+  // then score is doubled.
+  const Score Outpost[][2] = {
+    { S(22, 6), S(36,12) }, // Knight
+    { S( 9, 2), S(15, 5) }  // Bishop
+  };
+
+  // RookOnFile[semiopen/open] contains bonuses for each rook when there is no
+  // friendly pawn on the rook file.
+  const Score RookOnFile[] = { S(20, 7), S(45, 20) };
+
+  // ThreatByMinor/ByRook[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 ThreatByMinor[PIECE_TYPE_NB] = {
+    S(0, 0), S(0, 33), S(45, 43), S(46, 47), S(72, 107), S(48, 118)
+  };
+
+  const Score ThreatByRook[PIECE_TYPE_NB] = {
+    S(0, 0), S(0, 25), S(40, 62), S(40, 59), S(0, 34), S(35, 48)
+  };
+
+  // ThreatByKing[on one/on many] contains bonuses for king attacks on
+  // pawns or pieces which are not pawn-defended.
+  const Score ThreatByKing[] = { 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(0), V(5), V( 5), V(31), V(73), V(166), V(252) },
+    { V(0), 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)
+  };
+
+  // Rank factor applied on some bonus for passed pawn on rank 4 or beyond
+  const int RankFactor[RANK_NB] = {0, 0, 0, 2, 6, 11, 16};
+
+  // KingProtector[PieceType-2] contains a bonus according to distance from king
+  const Score KingProtector[] = { S(-3, -5), S(-4, -3), S(-3, 0), S(-1, 1) };
+
+  // Assorted bonuses and penalties used by evaluation
+  const Score MinorBehindPawn       = S( 16,  0);
+  const Score BishopPawns           = S(  8, 12);
+  const Score LongRangedBishop      = S( 22,  0);
+  const Score RookOnPawn            = S(  8, 24);
+  const Score TrappedRook           = S( 92,  0);
+  const Score WeakQueen             = S( 50, 10);
+  const Score CloseEnemies          = S(  7,  0);
+  const Score PawnlessFlank         = S( 20, 80);
+  const Score ThreatBySafePawn      = S(192,175);
+  const Score ThreatByRank          = S( 16,  3);
+  const Score Hanging               = S( 48, 27);
+  const Score WeakUnopposedPawn     = S(  5, 25);
+  const Score ThreatByPawnPush      = S( 38, 22);
+  const Score ThreatByAttackOnQueen = S( 38, 22);
+  const Score HinderPassedPawn      = S(  7,  0);
+  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 QueenSafeCheck  = 780;
+  const int RookSafeCheck   = 880;
+  const int BishopSafeCheck = 435;
+  const int KnightSafeCheck = 790;
+
+  // Threshold for lazy and space evaluation
+  const Value LazyThreshold  = Value(1500);
+  const Value SpaceThreshold = Value(12222);
+
+
+  // initialize() computes king and pawn attacks, and the king ring bitboard
+  // for a given color. This is done at the beginning of the evaluation.
+
+  template<Tracing T> template<Color Us>
+  void Evaluation<T>::initialize() {
+
+    const Color     Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
+    const Direction Up   = (Us == WHITE ? NORTH : SOUTH);
+    const Direction Down = (Us == WHITE ? SOUTH : NORTH);
+    const Bitboard LowRanks = (Us == WHITE ? Rank2BB | Rank3BB: Rank7BB | Rank6BB);
+
+    // Find our pawns on the first two ranks, and those which are blocked
+    Bitboard b = pos.pieces(Us, PAWN) & (shift<Down>(pos.pieces()) | LowRanks);
+
+    // Squares occupied by those pawns, by our king, or controlled by enemy pawns
+    // are excluded from the mobility area.
+    mobilityArea[Us] = ~(b | pos.square<KING>(Us) | pe->pawn_attacks(Them));
+
+    // Initialise the attack bitboards with the king and pawn information
+    b = attackedBy[Us][KING] = pos.attacks_from<KING>(pos.square<KING>(Us));
+    attackedBy[Us][PAWN] = pe->pawn_attacks(Us);
+
+    attackedBy2[Us]            = b & attackedBy[Us][PAWN];
+    attackedBy[Us][ALL_PIECES] = b | attackedBy[Us][PAWN];
+
+    // Init our king safety tables only if we are going to use them
+    if (pos.non_pawn_material(Them) >= RookValueMg + KnightValueMg)
+    {
+        kingRing[Us] = b;
+        if (relative_rank(Us, pos.square<KING>(Us)) == RANK_1)
+            kingRing[Us] |= shift<Up>(b);
+
+        kingAttackersCount[Them] = popcount(b & pe->pawn_attacks(Them));
+        kingAdjacentZoneAttacksCount[Them] = kingAttackersWeight[Them] = 0;
+    }
+    else
+        kingRing[Us] = kingAttackersCount[Them] = 0;
+  }
+
+
+  // evaluate_pieces() assigns bonuses and penalties to the pieces of a given
+  // color and type.
+
+  template<Tracing T>  template<Color Us, PieceType Pt>
+  Score Evaluation<T>::evaluate_pieces() {
+
+    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);
+
+    Bitboard b, bb;
+    Square s;
+    Score score = SCORE_ZERO;
+
+    attackedBy[Us][Pt] = 0;
+
+    if (Pt == QUEEN)
+        attackedBy[Us][QUEEN_DIAGONAL] = 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(QUEEN))
+          : Pt ==   ROOK ? attacks_bb<  ROOK>(s, pos.pieces() ^ pos.pieces(QUEEN) ^ pos.pieces(Us, ROOK))
+                         : pos.attacks_from<Pt>(s);
+
+        if (pos.pinned_pieces(Us) & s)
+            b &= LineBB[pos.square<KING>(Us)][s];
+
+        attackedBy2[Us] |= attackedBy[Us][ALL_PIECES] & b;
+        attackedBy[Us][ALL_PIECES] |= attackedBy[Us][Pt] |= b;
+
+        if (Pt == QUEEN)
+            attackedBy[Us][QUEEN_DIAGONAL] |= b & PseudoAttacks[BISHOP][s];
+
+        if (b & kingRing[Them])
+        {
+            kingAttackersCount[Us]++;
+            kingAttackersWeight[Us] += KingAttackWeights[Pt];
+            kingAdjacentZoneAttacksCount[Us] += popcount(b & attackedBy[Them][KING]);
+        }
+
+        int mob = popcount(b & mobilityArea[Us]);
+
+        mobility[Us] += MobilityBonus[Pt - 2][mob];
+
+        // Bonus for this piece as a king protector
+        score += KingProtector[Pt - 2] * distance(s, pos.square<KING>(Us));
+
+        if (Pt == BISHOP || Pt == KNIGHT)
+        {
+            // Bonus for outpost squares
+            bb = OutpostRanks & ~pe->pawn_attacks_span(Them);
+            if (bb & s)
+                score += Outpost[Pt == BISHOP][bool(attackedBy[Us][PAWN] & s)] * 2;
+            else
+            {
+                bb &= b & ~pos.pieces(Us);
+                if (bb)
+                   score += Outpost[Pt == BISHOP][bool(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;
+
+            if (Pt == BISHOP)
+            {
+                // Penalty for pawns on the same color square as the bishop
+                score -= BishopPawns * pe->pawns_on_same_color_squares(Us, s);
+
+                // Bonus for bishop on a long diagonal which can "see" both center squares
+                if (more_than_one(Center & (attacks_bb<BISHOP>(s, pos.pieces(PAWN)) | s)))
+                    score += LongRangedBishop;
+            }
+
+            // 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)))
+            {
+                Direction 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 (pe->semiopen_file(Us, file_of(s)))
+                score += RookOnFile[bool(pe->semiopen_file(Them, file_of(s)))];
+
+            // Penalty 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)))
+                    && !pe->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 (T)
+        Trace::add(Pt, Us, score);
+
+    return score;
+  }
+
+
+  // evaluate_king() assigns bonuses and penalties to a king of a given color
+
+  template<Tracing T>  template<Color Us>
+  Score Evaluation<T>::evaluate_king() {
+
+    const Color     Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
+    const Bitboard  Camp = (Us == WHITE ? AllSquares ^ Rank6BB ^ Rank7BB ^ Rank8BB
+                                        : AllSquares ^ Rank1BB ^ Rank2BB ^ Rank3BB);
+
+    const Square ksq = pos.square<KING>(Us);
+    Bitboard weak, b, b1, b2, safe, unsafeChecks;
+
+    // King shelter and enemy pawns storm
+    Score score = pe->king_safety<Us>(pos, ksq);
+
+    // Main king safety evaluation
+    if (kingAttackersCount[Them] > (1 - pos.count<QUEEN>(Them)))
+    {
+        // Attacked squares defended at most once by our queen or king
+        weak =  attackedBy[Them][ALL_PIECES]
+              & ~attackedBy2[Us]
+              & (attackedBy[Us][KING] | attackedBy[Us][QUEEN] | ~attackedBy[Us][ALL_PIECES]);
+
+        int kingDanger = unsafeChecks = 0;
+
+        // Analyse the safe enemy's checks which are possible on next move
+        safe  = ~pos.pieces(Them);
+        safe &= ~attackedBy[Us][ALL_PIECES] | (weak & attackedBy2[Them]);
+
+        b1 = attacks_bb<ROOK  >(ksq, pos.pieces() ^ pos.pieces(Us, QUEEN));
+        b2 = attacks_bb<BISHOP>(ksq, pos.pieces() ^ pos.pieces(Us, QUEEN));
+
+        // Enemy queen safe checks
+        if ((b1 | b2) & attackedBy[Them][QUEEN] & safe & ~attackedBy[Us][QUEEN])
+            kingDanger += QueenSafeCheck;
+
+        b1 &= attackedBy[Them][ROOK];
+        b2 &= attackedBy[Them][BISHOP];
+
+        // Enemy rooks checks
+        if (b1 & safe)
+            kingDanger += RookSafeCheck;
+        else
+            unsafeChecks |= b1;
+
+        // Enemy bishops checks
+        if (b2 & safe)
+            kingDanger += BishopSafeCheck;
+        else
+            unsafeChecks |= b2;
+
+        // Enemy knights checks
+        b = pos.attacks_from<KNIGHT>(ksq) & attackedBy[Them][KNIGHT];
+        if (b & safe)
+            kingDanger += KnightSafeCheck;
+        else
+            unsafeChecks |= b;
+
+        // Unsafe or occupied checking squares will also be considered, as long as
+        // the square is in the attacker's mobility area.
+        unsafeChecks &= mobilityArea[Them];
+
+        kingDanger +=        kingAttackersCount[Them] * kingAttackersWeight[Them]
+                     + 102 * kingAdjacentZoneAttacksCount[Them]
+                     + 191 * popcount(kingRing[Us] & weak)
+                     + 143 * popcount(pos.pinned_pieces(Us) | unsafeChecks)
+                     - 848 * !pos.count<QUEEN>(Them)
+                     -   9 * mg_value(score) / 8
+                     +  40;
+
+        // Transform the kingDanger units into a Score, and subtract it from the evaluation
+        if (kingDanger > 0)
+        {
+            int mobilityDanger = mg_value(mobility[Them] - mobility[Us]);
+            kingDanger = std::max(0, kingDanger + mobilityDanger);
+            score -= make_score(kingDanger * kingDanger / 4096, kingDanger / 16);
+        }
+    }
+
+    // King tropism: firstly, find squares that opponent attacks in our king flank
+    File kf = file_of(ksq);
+    b = attackedBy[Them][ALL_PIECES] & KingFlank[kf] & Camp;
+
+    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 & attackedBy2[Them] & ~attackedBy[Us][PAWN]);
+
+    score -= CloseEnemies * popcount(b);
+
+    // Penalty when our king is on a pawnless flank
+    if (!(pos.pieces(PAWN) & KingFlank[kf]))
+        score -= PawnlessFlank;
+
+    if (T)
+        Trace::add(KING, Us, score);
+
+    return score;
+  }
+
+
+  // evaluate_threats() assigns bonuses according to the types of the attacking
+  // and the attacked pieces.
+
+  template<Tracing T>  template<Color Us>
+  Score Evaluation<T>::evaluate_threats() {
+
+    const Color     Them     = (Us == WHITE ? BLACK      : WHITE);
+    const Direction Up       = (Us == WHITE ? NORTH      : SOUTH);
+    const Direction Left     = (Us == WHITE ? NORTH_WEST : SOUTH_EAST);
+    const Direction Right    = (Us == WHITE ? NORTH_EAST : SOUTH_WEST);
+    const Bitboard  TRank3BB = (Us == WHITE ? Rank3BB    : Rank6BB);
+
+    Bitboard b, weak, defended, stronglyProtected, safeThreats;
+    Score score = SCORE_ZERO;
+
+    // Non-pawn enemies attacked by a pawn
+    weak = (pos.pieces(Them) ^ pos.pieces(Them, PAWN)) & attackedBy[Us][PAWN];
+
+    if (weak)
+    {
+        b = pos.pieces(Us, PAWN) & ( ~attackedBy[Them][ALL_PIECES]
+                                    | attackedBy[Us][ALL_PIECES]);
+
+        safeThreats = (shift<Right>(b) | shift<Left>(b)) & weak;
+
+        score += ThreatBySafePawn * popcount(safeThreats);
+    }
+
+    // Squares strongly protected by the opponent, either because they attack the
+    // square with a pawn, or because they attack the square twice and we don't.
+    stronglyProtected =  attackedBy[Them][PAWN]
+                       | (attackedBy2[Them] & ~attackedBy2[Us]);
+
+    // Non-pawn enemies, strongly protected
+    defended =  (pos.pieces(Them) ^ pos.pieces(Them, PAWN))
+              & stronglyProtected;
+
+    // Enemies not strongly protected and under our attack
+    weak =   pos.pieces(Them)
+          & ~stronglyProtected
+          &  attackedBy[Us][ALL_PIECES];
+
+    // Add a bonus according to the kind of attacking pieces
+    if (defended | weak)
+    {
+        b = (defended | weak) & (attackedBy[Us][KNIGHT] | attackedBy[Us][BISHOP]);
+        while (b)
+        {
+            Square s = pop_lsb(&b);
+            score += ThreatByMinor[type_of(pos.piece_on(s))];
+            if (type_of(pos.piece_on(s)) != PAWN)
+                score += ThreatByRank * (int)relative_rank(Them, s);
+        }
+
+        b = (pos.pieces(Them, QUEEN) | weak) & attackedBy[Us][ROOK];
+        while (b)
+        {
+            Square s = pop_lsb(&b);
+            score += ThreatByRook[type_of(pos.piece_on(s))];
+            if (type_of(pos.piece_on(s)) != PAWN)
+                score += ThreatByRank * (int)relative_rank(Them, s);
+        }
+
+        score += Hanging * popcount(weak & ~attackedBy[Them][ALL_PIECES]);
+
+        b = weak & attackedBy[Us][KING];
+        if (b)
+            score += ThreatByKing[more_than_one(b)];
+    }
+
+    // Bonus for opponent unopposed weak pawns
+    if (pos.pieces(Us, ROOK, QUEEN))
+        score += WeakUnopposedPawn * pe->weak_unopposed(Them);
+
+    // Find squares where our pawns can push on the next move
+    b  = shift<Up>(pos.pieces(Us, PAWN)) & ~pos.pieces();
+    b |= shift<Up>(b & TRank3BB) & ~pos.pieces();
+
+    // Keep only the squares which are not completely unsafe
+    b &= ~attackedBy[Them][PAWN]
+        & (attackedBy[Us][ALL_PIECES] | ~attackedBy[Them][ALL_PIECES]);
+
+    // Add a bonus for each new pawn threats from those squares
+    b =  (shift<Left>(b) | shift<Right>(b))
+       &  pos.pieces(Them)
+       & ~attackedBy[Us][PAWN];
+
+    score += ThreatByPawnPush * popcount(b);
+
+    // Add a bonus for safe slider attack threats on opponent queen
+    safeThreats = ~pos.pieces(Us) & ~attackedBy2[Them] & attackedBy2[Us];
+    b =  (attackedBy[Us][BISHOP] & attackedBy[Them][QUEEN_DIAGONAL])
+       | (attackedBy[Us][ROOK  ] & attackedBy[Them][QUEEN] & ~attackedBy[Them][QUEEN_DIAGONAL]);
+
+    score += ThreatByAttackOnQueen * popcount(b & safeThreats);
+
+    if (T)
+        Trace::add(THREAT, Us, score);
+
+    return score;
+  }
+
+  // helper used by evaluate_passed_pawns to cap the distance
+  template<Tracing T>
+  int Evaluation<T>::king_distance(Color c, Square s) {
+    return std::min(distance(pos.square<KING>(c), s), 5);
+  }
+
+  // evaluate_passed_pawns() evaluates the passed pawns and candidate passed
+  // pawns of the given color.
+
+  template<Tracing T>  template<Color Us>
+  Score Evaluation<T>::evaluate_passed_pawns() {
+
+    const Color     Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
+    const Direction Up   = (Us == WHITE ? NORTH : SOUTH);
+
+    Bitboard b, bb, squaresToQueen, defendedSquares, unsafeSquares;
+    Score score = SCORE_ZERO;
+
+    b = pe->passed_pawns(Us);
+
+    while (b)
+    {
+        Square s = pop_lsb(&b);
+
+        assert(!(pos.pieces(Them, PAWN) & forward_file_bb(Us, s + Up)));
+
+        bb = forward_file_bb(Us, s) & (attackedBy[Them][ALL_PIECES] | pos.pieces(Them));
+        score -= HinderPassedPawn * popcount(bb);
+
+        int r = relative_rank(Us, s);
+        int rr = RankFactor[r];
+
+        Value mbonus = Passed[MG][r], ebonus = Passed[EG][r];
+
+        if (rr)
+        {
+            Square blockSq = s + Up;
+
+            // Adjust bonus based on the king's proximity
+            ebonus += (king_distance(Them, blockSq) * 5 - king_distance(Us, blockSq) * 2) * rr;
+
+            // If blockSq is not the queening square then consider also a second push
+            if (r != RANK_7)
+                ebonus -= king_distance(Us, blockSq + Up) * 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_file_bb(Us, s);
+
+                bb = forward_file_bb(Them, s) & pos.pieces(ROOK, QUEEN) & pos.attacks_from<ROOK>(s);
+
+                if (!(pos.pieces(Us) & bb))
+                    defendedSquares &= attackedBy[Us][ALL_PIECES];
+
+                if (!(pos.pieces(Them) & bb))
+                    unsafeSquares &= 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
+
+        // Scale down bonus for candidate passers which need more than one
+        // pawn push to become passed or have a pawn in front of them.
+        if (!pos.pawn_passed(Us, s + Up) || (pos.pieces(PAWN) & forward_file_bb(Us, s)))
+            mbonus /= 2, ebonus /= 2;
+
+        score += make_score(mbonus, ebonus) + PassedFile[file_of(s)];
+    }
+
+    if (T)
+        Trace::add(PASSED, Us, score);
+
+    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<Tracing T>  template<Color Us>
+  Score Evaluation<T>::evaluate_space() {
+
+    const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
+    const Bitboard SpaceMask =
+      Us == WHITE ? CenterFiles & (Rank2BB | Rank3BB | Rank4BB)
+                  : CenterFiles & (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)
+                   & ~attackedBy[Them][PAWN]
+                   & (attackedBy[Us][ALL_PIECES] | ~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));
+    int weight = pos.count<ALL_PIECES>(Us) - 2 * pe->open_files();
+
+    return make_score(bonus * weight * weight / 16, 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.
+
+  template<Tracing T>
+  Score Evaluation<T>::evaluate_initiative(Value eg) {
+
+    int kingDistance =  distance<File>(pos.square<KING>(WHITE), pos.square<KING>(BLACK))
+                      - distance<Rank>(pos.square<KING>(WHITE), pos.square<KING>(BLACK));
+    bool bothFlanks = (pos.pieces(PAWN) & QueenSide) && (pos.pieces(PAWN) & KingSide);
+
+    // Compute the initiative bonus for the attacking side
+    int initiative = 8 * (pe->pawn_asymmetry() + kingDistance - 17) + 12 * pos.count<PAWN>() + 16 * bothFlanks;
+
+    // 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 change sign after the bonus.
+    int v = ((eg > 0) - (eg < 0)) * std::max(initiative, -abs(eg));
+
+    if (T)
+        Trace::add(INITIATIVE, make_score(0, v));
+
+    return make_score(0, v);
+  }
+
+
+  // evaluate_scale_factor() computes the scale factor for the winning side
+
+  template<Tracing T>
+  ScaleFactor Evaluation<T>::evaluate_scale_factor(Value eg) {
+
+    Color strongSide = eg > VALUE_DRAW ? WHITE : BLACK;
+    ScaleFactor sf = 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 (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)
+                return 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.
+            return 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)))
+            return ScaleFactor(37 + 7 * pos.count<PAWN>(strongSide));
+    }
+
+    return sf;
+  }
+
+
+  // value() is the main function of the class. It computes the various parts of
+  // the evaluation and returns the value of the position from the point of view
+  // of the side to move.
+
+  template<Tracing T>
+  Value Evaluation<T>::value() {
+
+    assert(!pos.checkers());
+
+    // Probe the material hash table
+    me = Material::probe(pos);
+
+    // If we have a specialized evaluation function for the current material
+    // configuration, call it and return.
+    if (me->specialized_eval_exists())
+        return 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() + me->imbalance() + Eval::Contempt;
+
+    // Probe the pawn hash table
+    pe = Pawns::probe(pos);
+    score += pe->pawns_score();
+
+    // Early exit if score is high
+    Value v = (mg_value(score) + eg_value(score)) / 2;
+    if (abs(v) > LazyThreshold)
+       return pos.side_to_move() == WHITE ? v : -v;
+
+    // Main evaluation begins here
+
+    initialize<WHITE>();
+    initialize<BLACK>();
+
+    score += evaluate_pieces<WHITE, KNIGHT>() - evaluate_pieces<BLACK, KNIGHT>();
+    score += evaluate_pieces<WHITE, BISHOP>() - evaluate_pieces<BLACK, BISHOP>();
+    score += evaluate_pieces<WHITE, ROOK  >() - evaluate_pieces<BLACK, ROOK  >();
+    score += evaluate_pieces<WHITE, QUEEN >() - evaluate_pieces<BLACK, QUEEN >();
+
+    score += mobility[WHITE] - mobility[BLACK];
+
+    score +=  evaluate_king<WHITE>()
+            - evaluate_king<BLACK>();
+
+    score +=  evaluate_threats<WHITE>()
+            - evaluate_threats<BLACK>();
+
+    score +=  evaluate_passed_pawns<WHITE>()
+            - evaluate_passed_pawns<BLACK>();
+
+    if (pos.non_pawn_material() >= SpaceThreshold)
+        score +=  evaluate_space<WHITE>()
+                - evaluate_space<BLACK>();
+
+    score += evaluate_initiative(eg_value(score));
+
+    // Interpolate between a middlegame and a (scaled by 'sf') endgame score
+    ScaleFactor sf = evaluate_scale_factor(eg_value(score));
+    v =  mg_value(score) * int(me->game_phase())
+       + eg_value(score) * int(PHASE_MIDGAME - me->game_phase()) * sf / SCALE_FACTOR_NORMAL;
+
+    v /= int(PHASE_MIDGAME);
+
+    // In case of tracing add all remaining individual evaluation terms
+    if (T)
+    {
+        Trace::add(MATERIAL, pos.psq_score());
+        Trace::add(IMBALANCE, me->imbalance());
+        Trace::add(PAWN, pe->pawns_score());
+        Trace::add(MOBILITY, mobility[WHITE], mobility[BLACK]);
+        if (pos.non_pawn_material() >= SpaceThreshold)
+            Trace::add(SPACE, evaluate_space<WHITE>()
+                            , evaluate_space<BLACK>());
+        Trace::add(TOTAL, score);
+    }
+
+    return pos.side_to_move() == WHITE ? v : -v; // Side to move point of view
+  }
+
+} // namespace
+
+Score Eval::Contempt = SCORE_ZERO;
+
+/// evaluate() is the evaluator for the outer world. It returns a static evaluation
+/// of the position from the point of view of the side to move.
+
+Value Eval::evaluate(const Position& pos)
+{
+   return Evaluation<>(pos).value() + Eval::Tempo;
+}
+
+/// 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 = Evaluation<TRACE>(pos).value() + Eval::Tempo;
+  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)
+     << "        Bishops | " << 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)
+     << "     Initiative | " << Term(INITIATIVE)
+     << "----------------+-------------+-------------+-------------\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..eef888d
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,41 @@
+/*
+  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) 2015-2018 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
+
+extern Score Contempt;
+
+std::string trace(const Position& pos);
+
+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..aad09ce
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,55 @@
+/*
+  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) 2015-2018 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();
+  Tablebases::init(Options["SyzygyPath"]);
+  TT.resize(Options["Hash"]);
+  Threads.set(Options["Threads"]);
+  Search::clear(); // After threads are up
+
+  UCI::loop(argc, argv);
+
+  Threads.set(0);
+  return 0;
+}
diff --git a/src/material.cpp b/src/material.cpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..fb39209
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,228 @@
+/*
+  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) 2015-2018 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,    0                         }, // Pawn
+    {  32,  255,  -3                    }, // Knight      OUR PIECES
+    {   0,  104,   4,    0              }, // Bishop
+    { -26,   -2,  47,   105,  -149      }, // Rook
+    {-189,   24, 117,   133,  -134, -10 }  // 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
+    {  97,  100, -42,   137,  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;
+
+  Value npm_w = pos.non_pawn_material(WHITE);
+  Value npm_b = pos.non_pawn_material(BLACK);
+  Value npm = std::max(EndgameLimit, std::min(npm_w + npm_b, MidgameLimit));
+
+  // Map total non-pawn material into [PHASE_ENDGAME, PHASE_MIDGAME]
+  e->gamePhase = Phase(((npm - EndgameLimit) * PHASE_MIDGAME) / (MidgameLimit - EndgameLimit));
+
+  // 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->strongSide] = 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];
+  }
+
+  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..7fea5e7
--- /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) 2015-2018 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;
+  EndgameBase<Value>* evaluationFunction;
+  EndgameBase<ScaleFactor>* scalingFunction[COLOR_NB]; // Could be one for each
+                                                       // side (e.g. KPKP, KBPsKs)
+  int16_t value;
+  uint8_t factor[COLOR_NB];
+  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..2eb62f3
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,317 @@
+/*
+  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) 2015-2018 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/>.
+*/
+
+#ifdef _WIN32
+#if _WIN32_WINNT < 0x0601
+#undef  _WIN32_WINNT
+#define _WIN32_WINNT 0x0601 // Force to include needed API prototypes
+#endif
+#include <windows.h>
+// The needed Windows API for processor groups could be missed from old Windows
+// versions, so instead of calling them directly (forcing the linker to resolve
+// the calls at compile time), try to load them at runtime. To do this we need
+// first to define the corresponding function pointers.
+extern "C" {
+typedef bool(*fun1_t)(LOGICAL_PROCESSOR_RELATIONSHIP,
+                      PSYSTEM_LOGICAL_PROCESSOR_INFORMATION_EX, PDWORD);
+typedef bool(*fun2_t)(USHORT, PGROUP_AFFINITY);
+typedef bool(*fun3_t)(HANDLE, CONST GROUP_AFFINITY*, PGROUP_AFFINITY);
+}
+#endif
+
+#include <fstream>
+#include <iomanip>
+#include <iostream>
+#include <sstream>
+#include <vector>
+
+#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 = "9";
+
+/// 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() override { return logBuf->pubsync(), buf->pubsync(); }
+  int overflow(int c) override { return log(buf->sputc((char)c), "<< "); }
+  int underflow() override { return buf->sgetc(); }
+  int uflow() override { 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
+
+void prefetch2(void* addr) {
+
+  prefetch(addr);
+  prefetch((uint8_t*)addr + 64);
+}
+
+namespace WinProcGroup {
+
+#ifndef _WIN32
+
+void bindThisThread(size_t) {}
+
+#else
+
+/// get_group() retrieves logical processor information using Windows specific
+/// API and returns the best group id for the thread with index idx. Original
+/// code from Texel by Peter Österlund.
+
+int get_group(size_t idx) {
+
+  int threads = 0;
+  int nodes = 0;
+  int cores = 0;
+  DWORD returnLength = 0;
+  DWORD byteOffset = 0;
+
+  // Early exit if the needed API is not available at runtime
+  HMODULE k32 = GetModuleHandle("Kernel32.dll");
+  auto fun1 = (fun1_t)GetProcAddress(k32, "GetLogicalProcessorInformationEx");
+  if (!fun1)
+      return -1;
+
+  // First call to get returnLength. We expect it to fail due to null buffer
+  if (fun1(RelationAll, nullptr, &returnLength))
+      return -1;
+
+  // Once we know returnLength, allocate the buffer
+  SYSTEM_LOGICAL_PROCESSOR_INFORMATION_EX *buffer, *ptr;
+  ptr = buffer = (SYSTEM_LOGICAL_PROCESSOR_INFORMATION_EX*)malloc(returnLength);
+
+  // Second call, now we expect to succeed
+  if (!fun1(RelationAll, buffer, &returnLength))
+  {
+      free(buffer);
+      return -1;
+  }
+
+  while (ptr->Size > 0 && byteOffset + ptr->Size <= returnLength)
+  {
+      if (ptr->Relationship == RelationNumaNode)
+          nodes++;
+
+      else if (ptr->Relationship == RelationProcessorCore)
+      {
+          cores++;
+          threads += (ptr->Processor.Flags == LTP_PC_SMT) ? 2 : 1;
+      }
+
+      byteOffset += ptr->Size;
+      ptr = (SYSTEM_LOGICAL_PROCESSOR_INFORMATION_EX*)(((char*)ptr) + ptr->Size);
+  }
+
+  free(buffer);
+
+  std::vector<int> groups;
+
+  // Run as many threads as possible on the same node until core limit is
+  // reached, then move on filling the next node.
+  for (int n = 0; n < nodes; n++)
+      for (int i = 0; i < cores / nodes; i++)
+          groups.push_back(n);
+
+  // In case a core has more than one logical processor (we assume 2) and we
+  // have still threads to allocate, then spread them evenly across available
+  // nodes.
+  for (int t = 0; t < threads - cores; t++)
+      groups.push_back(t % nodes);
+
+  // If we still have more threads than the total number of logical processors
+  // then return -1 and let the OS to decide what to do.
+  return idx < groups.size() ? groups[idx] : -1;
+}
+
+
+/// bindThisThread() set the group affinity of the current thread
+
+void bindThisThread(size_t idx) {
+
+  // Use only local variables to be thread-safe
+  int group = get_group(idx);
+
+  if (group == -1)
+      return;
+
+  // Early exit if the needed API are not available at runtime
+  HMODULE k32 = GetModuleHandle("Kernel32.dll");
+  auto fun2 = (fun2_t)GetProcAddress(k32, "GetNumaNodeProcessorMaskEx");
+  auto fun3 = (fun3_t)GetProcAddress(k32, "SetThreadGroupAffinity");
+
+  if (!fun2 || !fun3)
+      return;
+
+  GROUP_AFFINITY affinity;
+  if (fun2(group, &affinity))
+      fun3(GetCurrentThread(), &affinity, nullptr);
+}
+
+#endif
+
+} // namespace WinProcGroup
diff --git a/src/misc.h b/src/misc.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..563a58a
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,112 @@
+/*
+  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) 2015-2018 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 prefetch2(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()); }
+};
+
+
+/// Under Windows it is not possible for a process to run on more than one
+/// logical processor group. This usually means to be limited to use max 64
+/// cores. To overcome this, some special platform specific API should be
+/// called to set group affinity for each thread. Original code from Texel by
+/// Peter Österlund.
+
+namespace WinProcGroup {
+  void bindThisThread(size_t idx);
+}
+
+#endif // #ifndef MISC_H_INCLUDED
diff --git a/src/movegen.cpp b/src/movegen.cpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..15de166
--- /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) 2015-2018 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 Direction 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, Direction 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 && (PseudoAttacks[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 Direction Up       = (Us == WHITE ? NORTH      : SOUTH);
+    const Direction Right    = (Us == WHITE ? NORTH_EAST : SOUTH_WEST);
+    const Direction 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(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..9bf2a46
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,75 @@
+/*
+  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) 2015-2018 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 <algorithm>
+
+#include "types.h"
+
+class Position;
+
+enum GenType {
+  CAPTURES,
+  QUIETS,
+  QUIET_CHECKS,
+  EVASIONS,
+  NON_EVASIONS,
+  LEGAL
+};
+
+struct ExtMove {
+  Move move;
+  int value;
+
+  operator Move() const { return move; }
+  void operator=(Move m) { move = m; }
+
+  // Inhibit unwanted implicit conversions to Move
+  // with an ambiguity that yields to a compile error.
+  operator float() const = delete;
+};
+
+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 {
+    return std::find(begin(), end(), move) != end();
+  }
+
+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..ab247b7
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,334 @@
+/*
+  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) 2015-2018 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"
+
+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
+  };
+
+  // partial_insertion_sort() sorts moves in descending order up to and including
+  // a given limit. The order of moves smaller than the limit is left unspecified.
+  void partial_insertion_sort(ExtMove* begin, ExtMove* end, int limit) {
+
+    for (ExtMove *sortedEnd = begin, *p = begin + 1; p < end; ++p)
+        if (p->value >= limit)
+        {
+            ExtMove tmp = *p, *q;
+            *p = *++sortedEnd;
+            for (q = sortedEnd; 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 constructor for the main search
+MovePicker::MovePicker(const Position& p, Move ttm, Depth d, const ButterflyHistory* mh,
+                       const CapturePieceToHistory* cph, const PieceToHistory** ch, Move cm, Move* killers_p)
+           : pos(p), mainHistory(mh), captureHistory(cph), contHistory(ch), countermove(cm),
+             killers{killers_p[0], killers_p[1]}, depth(d){
+
+  assert(d > DEPTH_ZERO);
+
+  stage = pos.checkers() ? EVASION : MAIN_SEARCH;
+  ttMove = ttm && pos.pseudo_legal(ttm) ? ttm : MOVE_NONE;
+  stage += (ttMove == MOVE_NONE);
+}
+
+/// MovePicker constructor for quiescence search
+MovePicker::MovePicker(const Position& p, Move ttm, Depth d, const ButterflyHistory* mh,  const CapturePieceToHistory* cph, Square s)
+           : pos(p), mainHistory(mh), captureHistory(cph) {
+
+  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 constructor for ProbCut: we generate captures with SEE higher
+/// than or equal to the given threshold.
+MovePicker::MovePicker(const Position& p, Move ttm, Value th, const CapturePieceToHistory* cph)
+           : pos(p), captureHistory(cph), threshold(th) {
+
+  assert(!pos.checkers());
+
+  stage = PROBCUT;
+  ttMove =   ttm
+          && pos.pseudo_legal(ttm)
+          && pos.capture(ttm)
+          && pos.see_ge(ttm, threshold) ? ttm : MOVE_NONE;
+
+  stage += (ttMove == MOVE_NONE);
+}
+
+/// score() assigns a numerical value to each move in a list, used for sorting.
+/// Captures are ordered by Most Valuable Victim (MVV), preferring captures
+/// with a good history. Quiets are ordered using the histories.
+template<GenType Type>
+void MovePicker::score() {
+
+  static_assert(Type == CAPTURES || Type == QUIETS || Type == EVASIONS, "Wrong type");
+
+  for (auto& m : *this)
+      if (Type == CAPTURES)
+          m.value =  PieceValue[MG][pos.piece_on(to_sq(m))]
+                   + Value((*captureHistory)[pos.moved_piece(m)][to_sq(m)][type_of(pos.piece_on(to_sq(m)))]);
+
+      else if (Type == QUIETS)
+          m.value =  (*mainHistory)[pos.side_to_move()][from_to(m)]
+                   + (*contHistory[0])[pos.moved_piece(m)][to_sq(m)]
+                   + (*contHistory[1])[pos.moved_piece(m)][to_sq(m)]
+                   + (*contHistory[3])[pos.moved_piece(m)][to_sq(m)];
+
+      else // Type == EVASIONS
+      {
+          if (pos.capture(m))
+              m.value =  PieceValue[MG][pos.piece_on(to_sq(m))]
+                       - Value(type_of(pos.moved_piece(m)));
+          else
+              m.value = (*mainHistory)[pos.side_to_move()][from_to(m)] - (1 << 28);
+      }
+}
+
+/// 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(bool skipQuiets) {
+
+  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;
+      /* fallthrough */
+
+  case GOOD_CAPTURES:
+      while (cur < endMoves)
+      {
+          move = pick_best(cur++, endMoves);
+          if (move != ttMove)
+          {
+              if (pos.see_ge(move, Value(-55 * (cur-1)->value / 1024)))
+                  return move;
+
+              // Losing capture, move it to the beginning of the array
+              *endBadCaptures++ = move;
+          }
+      }
+
+      ++stage;
+      move = killers[0];  // First killer move
+      if (    move != MOVE_NONE
+          &&  move != ttMove
+          &&  pos.pseudo_legal(move)
+          && !pos.capture(move))
+          return move;
+      /* fallthrough */
+
+  case KILLERS:
+      ++stage;
+      move = killers[1]; // Second killer move
+      if (    move != MOVE_NONE
+          &&  move != ttMove
+          &&  pos.pseudo_legal(move)
+          && !pos.capture(move))
+          return move;
+      /* fallthrough */
+
+  case COUNTERMOVE:
+      ++stage;
+      move = countermove;
+      if (    move != MOVE_NONE
+          &&  move != ttMove
+          &&  move != killers[0]
+          &&  move != killers[1]
+          &&  pos.pseudo_legal(move)
+          && !pos.capture(move))
+          return move;
+      /* fallthrough */
+
+  case QUIET_INIT:
+      cur = endBadCaptures;
+      endMoves = generate<QUIETS>(pos, cur);
+      score<QUIETS>();
+      partial_insertion_sort(cur, endMoves, -4000 * depth / ONE_PLY);
+      ++stage;
+      /* fallthrough */
+
+  case QUIET:
+      while (    cur < endMoves
+             && (!skipQuiets || cur->value >= VALUE_ZERO))
+      {
+          move = *cur++;
+
+          if (   move != ttMove
+              && move != killers[0]
+              && move != killers[1]
+              && move != countermove)
+              return move;
+      }
+      ++stage;
+      cur = moves; // Point to beginning of bad captures
+      /* fallthrough */
+
+  case BAD_CAPTURES:
+      if (cur < endBadCaptures)
+          return *cur++;
+      break;
+
+  case EVASIONS_INIT:
+      cur = moves;
+      endMoves = generate<EVASIONS>(pos, cur);
+      score<EVASIONS>();
+      ++stage;
+      /* fallthrough */
+
+  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;
+      /* fallthrough */
+
+  case PROBCUT_CAPTURES:
+      while (cur < endMoves)
+      {
+          move = pick_best(cur++, endMoves);
+          if (   move != ttMove
+              && pos.see_ge(move, threshold))
+              return move;
+      }
+      break;
+
+  case QCAPTURES_1_INIT: case QCAPTURES_2_INIT:
+      cur = moves;
+      endMoves = generate<CAPTURES>(pos, cur);
+      score<CAPTURES>();
+      ++stage;
+      /* fallthrough */
+
+  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;
+      /* fallthrough */
+
+  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;
+      /* fallthrough */
+
+  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..0aba61d
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,151 @@
+/*
+  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) 2015-2018 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 <array>
+#include <limits>
+
+#include "movegen.h"
+#include "position.h"
+#include "types.h"
+
+/// StatBoards is a generic 2-dimensional array used to store various statistics
+template<int Size1, int Size2, typename T = int16_t>
+struct StatBoards : public std::array<std::array<T, Size2>, Size1> {
+
+  void fill(const T& v) {
+    T* p = &(*this)[0][0];
+    std::fill(p, p + sizeof(*this) / sizeof(*p), v);
+  }
+
+  void update(T& entry, int bonus, const int D) {
+
+    assert(abs(bonus) <= D); // Ensure range is [-32 * D, 32 * D]
+    assert(abs(32 * D) < (std::numeric_limits<T>::max)()); // Ensure we don't overflow
+
+    entry += bonus * 32 - entry * abs(bonus) / D;
+
+    assert(abs(entry) <= 32 * D);
+  }
+};
+
+/// StatCubes is a generic 3-dimensional array used to store various statistics
+template<int Size1, int Size2, int Size3, typename T = int16_t>
+struct StatCubes : public std::array<std::array<std::array<T, Size3>, Size2>, Size1> {
+
+  void fill(const T& v) {
+    T* p = &(*this)[0][0][0];
+    std::fill(p, p + sizeof(*this) / sizeof(*p), v);
+  }
+
+  void update(T& entry, int bonus, const int D, const int W) {
+
+    assert(abs(bonus) <= D); // Ensure range is [-W * D, W * D]
+    assert(abs(W * D) < (std::numeric_limits<T>::max)()); // Ensure we don't overflow
+
+    entry += bonus * W - entry * abs(bonus) / D;
+
+    assert(abs(entry) <= W * D);
+  }
+};
+
+/// ButterflyBoards are 2 tables (one for each color) indexed by the move's from
+/// and to squares, see chessprogramming.wikispaces.com/Butterfly+Boards
+typedef StatBoards<COLOR_NB, int(SQUARE_NB) * int(SQUARE_NB)> ButterflyBoards;
+
+/// PieceToBoards are addressed by a move's [piece][to] information
+typedef StatBoards<PIECE_NB, SQUARE_NB> PieceToBoards;
+
+/// CapturePieceToBoards are addressed by a move's [piece][to][captured piece type] information
+typedef StatCubes<PIECE_NB, SQUARE_NB, PIECE_TYPE_NB> CapturePieceToBoards;
+
+/// ButterflyHistory records how often quiet moves have been successful or
+/// unsuccessful during the current search, and is used for reduction and move
+/// ordering decisions. It uses ButterflyBoards as backing store.
+struct ButterflyHistory : public ButterflyBoards {
+
+  void update(Color c, Move m, int bonus) {
+    StatBoards::update((*this)[c][from_to(m)], bonus, 324);
+  }
+};
+
+/// PieceToHistory is like ButterflyHistory, but is based on PieceToBoards
+struct PieceToHistory : public PieceToBoards {
+
+  void update(Piece pc, Square to, int bonus) {
+    StatBoards::update((*this)[pc][to], bonus, 936);
+  }
+};
+
+/// CapturePieceToHistory is like PieceToHistory, but is based on CapturePieceToBoards
+struct CapturePieceToHistory : public CapturePieceToBoards {
+
+  void update(Piece pc, Square to, PieceType captured, int bonus) {
+    StatCubes::update((*this)[pc][to][captured], bonus, 324, 2);
+  }
+};
+
+/// CounterMoveHistory stores counter moves indexed by [piece][to] of the previous
+/// move, see chessprogramming.wikispaces.com/Countermove+Heuristic
+typedef StatBoards<PIECE_NB, SQUARE_NB, Move> CounterMoveHistory;
+
+/// ContinuationHistory is the history of a given pair of moves, usually the
+/// current one given a previous one. History table is based on PieceToBoards
+/// instead of ButterflyBoards.
+typedef StatBoards<PIECE_NB, SQUARE_NB, PieceToHistory> ContinuationHistory;
+
+
+/// 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.
+
+class MovePicker {
+public:
+  MovePicker(const MovePicker&) = delete;
+  MovePicker& operator=(const MovePicker&) = delete;
+  MovePicker(const Position&, Move, Value, const CapturePieceToHistory*);
+  MovePicker(const Position&, Move, Depth, const ButterflyHistory*,  const CapturePieceToHistory*, Square);
+  MovePicker(const Position&, Move, Depth, const ButterflyHistory*, const CapturePieceToHistory*, const PieceToHistory**, Move, Move*);
+  Move next_move(bool skipQuiets = false);
+
+private:
+  template<GenType> void score();
+  ExtMove* begin() { return cur; }
+  ExtMove* end() { return endMoves; }
+
+  const Position& pos;
+  const ButterflyHistory* mainHistory;
+  const CapturePieceToHistory* captureHistory;
+  const PieceToHistory** contHistory;
+  Move ttMove, countermove, killers[2];
+  ExtMove *cur, *endMoves, *endBadCaptures;
+  int stage;
+  Square recaptureSquare;
+  Value threshold;
+  Depth depth;
+  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..ceacca8
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,299 @@
+/*
+  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) 2015-2018 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
+  const Score Isolated = S(13, 18);
+
+  // Backward pawn penalty
+  const Score Backward = S(24, 12);
+
+  // Connected pawn bonus by opposed, phalanx, #support and rank
+  Score Connected[2][2][3][RANK_NB];
+
+  // Doubled pawn penalty
+  const Score Doubled = S(18, 38);
+
+  // Weakness of our pawn shelter in front of the king by [isKingFile][distance from edge][rank].
+  // RANK_1 = 0 is used for files where we have no pawns or our pawn is behind our king.
+  const Value ShelterWeakness[][int(FILE_NB) / 2][RANK_NB] = {
+    { { V( 97), V(17), V( 9), V(44), V( 84), V( 87), V( 99) }, // Not On King file
+      { V(106), V( 6), V(33), V(86), V( 87), V(104), V(112) },
+      { V(101), V( 2), V(65), V(98), V( 58), V( 89), V(115) },
+      { V( 73), V( 7), V(54), V(73), V( 84), V( 83), V(111) } },
+    { { V(104), V(20), V( 6), V(27), V( 86), V( 93), V( 82) }, // On King file
+      { V(123), V( 9), V(34), V(96), V(112), V( 88), V( 75) },
+      { V(120), V(25), V(65), V(91), V( 66), V( 78), V(117) },
+      { V( 81), V( 2), V(47), V(63), V( 94), V( 93), V(104) } }
+  };
+
+  // Danger of enemy pawns moving toward our king by [type][distance from edge][rank].
+  // For the unopposed and unblocked cases, RANK_1 = 0 is used when opponent has
+  // no pawn on the given file, or their pawn is behind our king.
+  const Value StormDanger[][4][RANK_NB] = {
+    { { V( 0),  V(-290), V(-274), V(57), V(41) },  // BlockedByKing
+      { V( 0),  V(  60), V( 144), V(39), V(13) },
+      { V( 0),  V(  65), V( 141), V(41), V(34) },
+      { V( 0),  V(  53), V( 127), V(56), V(14) } },
+    { { V( 4),  V(  73), V( 132), V(46), V(31) },  // Unopposed
+      { V( 1),  V(  64), V( 143), V(26), V(13) },
+      { V( 1),  V(  47), V( 110), V(44), V(24) },
+      { V( 0),  V(  72), V( 127), V(50), V(31) } },
+    { { V( 0),  V(   0), V(  79), V(23), V( 1) },  // BlockedByPawn
+      { V( 0),  V(   0), V( 148), V(27), V( 2) },
+      { V( 0),  V(   0), V( 161), V(16), V( 1) },
+      { V( 0),  V(   0), V( 171), V(22), V(15) } },
+    { { V(22),  V(  45), V( 104), V(62), V( 6) },  // Unblocked
+      { V(31),  V(  30), V(  99), V(39), V(19) },
+      { V(23),  V(  29), V(  96), V(41), V(15) },
+      { V(21),  V(  23), V( 116), V(41), V(15) } }
+  };
+
+  // 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 Direction Up    = (Us == WHITE ? NORTH      : SOUTH);
+    const Direction Right = (Us == WHITE ? NORTH_EAST : SOUTH_WEST);
+    const Direction Left  = (Us == WHITE ? NORTH_WEST : SOUTH_EAST);
+
+    Bitboard b, neighbours, stoppers, doubled, supported, phalanx;
+    Bitboard lever, leverPush;
+    Square s;
+    bool opposed, backward;
+    Score score = SCORE_ZERO;
+    const Square* pl = pos.squares<PAWN>(Us);
+
+    Bitboard ourPawns   = pos.pieces(  Us, PAWN);
+    Bitboard theirPawns = pos.pieces(Them, PAWN);
+
+    e->passedPawns[Us] = e->pawnAttacksSpan[Us] = e->weakUnopposed[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_file_bb(Us, s);
+        stoppers   = theirPawns & passed_pawn_mask(Us, s);
+        lever      = theirPawns & PawnAttacks[Us][s];
+        leverPush  = theirPawns & PawnAttacks[Us][s + Up];
+        doubled    = ourPawns   & (s - Up);
+        neighbours = ourPawns   & adjacent_files_bb(f);
+        phalanx    = neighbours & rank_bb(s);
+        supported  = neighbours & rank_bb(s - Up);
+
+        // 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 && (forward_ranks_bb(Them, s + Up) & neighbours)));
+        }
+
+        // Passed pawns will be properly scored in evaluation because we need
+        // full attack info to evaluate them. Include also not passed pawns
+        // which could become passed after one or two pawn pushes when are
+        // not attacked more times than defended.
+        if (   !(stoppers ^ lever ^ leverPush)
+            && !(ourPawns & forward_file_bb(Us, s))
+            && popcount(supported) >= popcount(lever)
+            && popcount(phalanx)   >= popcount(leverPush))
+            e->passedPawns[Us] |= s;
+
+        else if (   stoppers == SquareBB[s + Up]
+                 && relative_rank(Us, s) >= RANK_5)
+        {
+            b = shift<Up>(supported) & ~theirPawns;
+            while (b)
+                if (!more_than_one(theirPawns & PawnAttacks[Us][pop_lsb(&b)]))
+                    e->passedPawns[Us] |= s;
+        }
+
+        // Score this pawn
+        if (supported | phalanx)
+            score += Connected[opposed][bool(phalanx)][popcount(supported)][relative_rank(Us, s)];
+
+        else if (!neighbours)
+            score -= Isolated, e->weakUnopposed[Us] += !opposed;
+
+        else if (backward)
+            score -= Backward, e->weakUnopposed[Us] += !opposed;
+
+        if (doubled && !supported)
+            score -= Doubled;
+    }
+
+    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, 13, 24, 18, 76, 100, 175, 330 };
+
+  for (int opposed = 0; opposed <= 1; ++opposed)
+      for (int phalanx = 0; phalanx <= 1; ++phalanx)
+          for (int support = 0; support <= 2; ++support)
+              for (Rank r = RANK_2; r < RANK_8; ++r)
+  {
+      int v = 17 * support;
+      v += (Seed[r] + (phalanx ? (Seed[r + 1] - Seed[r]) / 2 : 0)) >> opposed;
+
+      Connected[opposed][phalanx][support][r] = make_score(v, v * (r - 2) / 4);
+  }
+}
+
+
+/// 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 closest files.
+
+template<Color Us>
+Value Entry::shelter_storm(const Position& pos, Square ksq) {
+
+  const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
+
+  enum { BlockedByKing, Unopposed, BlockedByPawn, Unblocked };
+
+  Bitboard b = pos.pieces(PAWN) & (forward_ranks_bb(Us, 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 = File(center - 1); f <= File(center + 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;
+
+      int d = std::min(f, ~f);
+      safety -=  ShelterWeakness[f == file_of(ksq)][d][rkUs]
+               + StormDanger
+                 [f == file_of(ksq) && rkThem == relative_rank(Us, ksq) + 1 ? BlockedByKing  :
+                  rkUs   == RANK_1                                          ? Unopposed :
+                  rkThem == rkUs + 1                                        ? BlockedByPawn  : Unblocked]
+                 [d][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..a9c21ff
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,90 @@
+/*
+  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) 2015-2018 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 weak_unopposed(Color c) const { return weakUnopposed[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][bool(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 weakUnopposed[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..7e12fdc
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,1213 @@
+/*
+  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) 2015-2018 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"
+#include "syzygy/tbprobe.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, noPawns;
+}
+
+namespace {
+
+const string PieceToChar(" PNBRQK  pnbrqk");
+
+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 };
+
+// min_attacker() is a helper function used by see_ge() 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::setfill(' ') << std::dec << "\nCheckers: ";
+
+  for (Bitboard b = pos.checkers(); b; )
+      os << UCI::square(pop_lsb(&b)) << " ";
+
+  if (    int(Tablebases::MaxCardinality) >= popcount(pos.pieces())
+      && !pos.can_castle(ANY_CASTLING))
+  {
+      StateInfo st;
+      Position p;
+      p.set(pos.fen(), pos.is_chess960(), &st, pos.this_thread());
+      Tablebases::ProbeState s1, s2;
+      Tablebases::WDLScore wdl = Tablebases::probe_wdl(p, &s1);
+      int dtz = Tablebases::probe_dtz(p, &s2);
+      os << "\nTablebases WDL: " << std::setw(4) << wdl << " (" << s1 << ")"
+         << "\nTablebases DTZ: " << std::setw(4) << dtz << " (" << s2 << ")";
+  }
+
+  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>();
+  Zobrist::noPawns = 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 only if there is a pawn
+      in position to make an en passant capture, and if there really is a pawn
+      that might have advanced two squares.
+
+   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 += (token - '0') * EAST; // Advance the given number of files
+
+      else if (token == '/')
+          sq += 2 * SOUTH;
+
+      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))
+          || !(pieces(~sideToMove, PAWN) & (st->epSquare + pawn_push(~sideToMove))))
+          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 gamePly 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->materialKey = 0;
+  si->pawnKey = Zobrist::noPawns;
+  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::set() is an overload to initialize the position object with
+/// the given endgame code string like "KBPKN". It is mainly a helper to
+/// get the material key out of an endgame code.
+
+Position& Position::set(const string& code, Color c, StateInfo* si) {
+
+  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 fenStr = "8/" + sides[0] + char(8 - sides[0].length() + '0') + "/8/8/8/8/"
+                       + sides[1] + char(8 - sides[1].length() + '0') + "/8 w - - 0 10";
+
+  return set(fenStr, false, si, nullptr);
+}
+
+
+/// 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::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(type_of(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(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);
+
+  thisThread->nodes.fetch_add(1, std::memory_order_relaxed);
+  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 = to - pawn_push(us);
+          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];
+      prefetch2(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 threshold. We'll use an
+/// algorithm similar to alpha-beta pruning with a null window.
+
+bool Position::see_ge(Move m, Value threshold) const {
+
+  assert(is_ok(m));
+
+  // Only deal with normal moves, assume others pass a simple see
+  if (type_of(m) != NORMAL)
+      return VALUE_ZERO >= threshold;
+
+  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;
+
+  // The opponent may be able to recapture so this is the best result
+  // we can hope for.
+  balance = PieceValue[MG][piece_on(to)] - threshold;
+
+  if (balance < VALUE_ZERO)
+      return false;
+
+  // Now assume the worst possible result: that the opponent can
+  // capture our piece for free.
+  balance -= PieceValue[MG][nextVictim];
+
+  if (balance >= VALUE_ZERO) // Always true if nextVictim == KING
+      return true;
+
+  bool opponentToMove = true;
+  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)
+  {
+      // The balance is negative only because we assumed we could win
+      // the last piece for free. We are truly winning only if we can
+      // win the last piece _cheaply enough_. Test if we can actually
+      // do this otherwise "give up".
+      assert(balance < VALUE_ZERO);
+
+      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 we have no more attackers we must give up
+      if (!stmAttackers)
+          break;
+
+      // Locate and remove the next least valuable attacker
+      nextVictim = min_attacker<PAWN>(byTypeBB, to, stmAttackers, occupied, attackers);
+
+      if (nextVictim == KING)
+      {
+          // Our only attacker is the king. If the opponent still has
+          // attackers we must give up. Otherwise we make the move and
+          // (having no more attackers) the opponent must give up.
+          if (!(attackers & pieces(~stm)))
+              opponentToMove = !opponentToMove;
+          break;
+      }
+
+      // Assume the opponent can win the next piece for free and switch sides
+      balance += PieceValue[MG][nextVictim];
+      opponentToMove = !opponentToMove;
+
+      // If balance is negative after receiving a free piece then give up
+      if (balance < VALUE_ZERO)
+          break;
+
+      // Complete the process of switching sides. The first line swaps
+      // all negative numbers with non-negative numbers. The compiler
+      // probably knows that it is just the bitwise negation ~balance.
+      balance = -balance-1;
+      stm = ~stm;
+  }
+
+  // If the opponent gave up we win, otherwise we lose.
+  return opponentToMove;
+}
+
+
+/// 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(int ply) const {
+
+  if (st->rule50 > 99 && (!checkers() || MoveList<LEGAL>(*this).size()))
+      return true;
+
+  int end = std::min(st->rule50, st->pliesFromNull);
+
+  if (end < 4)
+    return false;
+
+  StateInfo* stp = st->previous->previous;
+  int cnt = 0;
+
+  for (int i = 4; i <= end; i += 2)
+  {
+      stp = stp->previous->previous;
+
+      // Return a draw score if a position repeats once earlier but strictly
+      // after the root, or repeats twice before or at the root.
+      if (   stp->key == st->key
+          && ++cnt + (ply > i) == 2)
+          return true;
+  }
+
+  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 and raises an asserts if something wrong is detected.
+/// This is meant to be helpful when debugging.
+
+bool Position::pos_is_ok() const {
+
+  const bool Fast = true; // Quick (default) or full check?
+
+  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))
+      assert(0 && "pos_is_ok: Default");
+
+  if (Fast)
+      return true;
+
+  if (   pieceCount[W_KING] != 1
+      || pieceCount[B_KING] != 1
+      || attackers_to(square<KING>(~sideToMove)) & pieces(sideToMove))
+      assert(0 && "pos_is_ok: Kings");
+
+  if (   (pieces(PAWN) & (Rank1BB | Rank8BB))
+      || pieceCount[W_PAWN] > 8
+      || pieceCount[B_PAWN] > 8)
+      assert(0 && "pos_is_ok: Pawns");
+
+  if (   (pieces(WHITE) & pieces(BLACK))
+      || (pieces(WHITE) | pieces(BLACK)) != pieces()
+      || popcount(pieces(WHITE)) > 16
+      || popcount(pieces(BLACK)) > 16)
+      assert(0 && "pos_is_ok: Bitboards");
+
+  for (PieceType p1 = PAWN; p1 <= KING; ++p1)
+      for (PieceType p2 = PAWN; p2 <= KING; ++p2)
+          if (p1 != p2 && (pieces(p1) & pieces(p2)))
+              assert(0 && "pos_is_ok: Bitboards");
+
+  StateInfo si = *st;
+  set_state(&si);
+  if (std::memcmp(&si, st, sizeof(StateInfo)))
+      assert(0 && "pos_is_ok: State");
+
+  for (Piece pc : Pieces)
+  {
+      if (   pieceCount[pc] != popcount(pieces(color_of(pc), type_of(pc)))
+          || pieceCount[pc] != std::count(board, board + SQUARE_NB, pc))
+          assert(0 && "pos_is_ok: Pieces");
+
+      for (int i = 0; i < pieceCount[pc]; ++i)
+          if (board[pieceList[pc][i]] != pc || index[pieceList[pc][i]] != i)
+              assert(0 && "pos_is_ok: Index");
+  }
+
+  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))
+              assert(0 && "pos_is_ok: Castling");
+      }
+
+  return true;
+}
diff --git a/src/position.h b/src/position.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..34e2f7e
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,427 @@
+/*
+  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) 2015-2018 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];
+};
+
+/// 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. Use a std::deque because pointers to
+/// elements are not invalidated upon list 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);
+  Position& set(const std::string& code, Color c, StateInfo* si);
+  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> int count() 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(PieceType pt, 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& newSt);
+  void do_move(Move m, StateInfo& newSt, bool givesCheck);
+  void undo_move(Move m);
+  void do_null_move(StateInfo& newSt);
+  void undo_null_move();
+
+  // Static Exchange Evaluation
+  bool see_ge(Move m, Value threshold = VALUE_ZERO) 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;
+  int game_ply() const;
+  bool is_chess960() const;
+  Thread* this_thread() const;
+  bool is_draw(int ply) const;
+  int rule50_count() const;
+  Score psq_score() const;
+  Value non_pawn_material(Color c) const;
+  Value non_pawn_material() const;
+
+  // Position consistency check, for debugging
+  bool pos_is_ok() 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];
+  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 int Position::count() const {
+  return pieceCount[make_piece(WHITE, Pt)] + pieceCount[make_piece(BLACK, 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 {
+  assert(Pt != PAWN);
+  return  Pt == BISHOP || Pt == ROOK ? attacks_bb<Pt>(s, byTypeBB[ALL_PIECES])
+        : Pt == QUEEN  ? attacks_from<ROOK>(s) | attacks_from<BISHOP>(s)
+        : PseudoAttacks[Pt][s];
+}
+
+template<>
+inline Bitboard Position::attacks_from<PAWN>(Square s, Color c) const {
+  return PawnAttacks[c][s];
+}
+
+inline Bitboard Position::attacks_from(PieceType pt, Square s) const {
+  return attacks_bb(pt, 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 Value Position::non_pawn_material() const {
+  return st->nonPawnMaterial[WHITE] + st->nonPawnMaterial[BLACK];
+}
+
+inline int Position::game_ply() const {
+  return gamePly;
+}
+
+inline int Position::rule50_count() const {
+  return st->rule50;
+}
+
+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;
+}
+
+inline void Position::do_move(Move m, StateInfo& newSt) {
+  do_move(m, newSt, gives_check(m));
+}
+
+#endif // #ifndef POSITION_H_INCLUDED
diff --git a/src/psqt.cpp b/src/psqt.cpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..3f447dc
--- /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) 2015-2018 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(-11, 7), S(  6,-4), S(  7, 8), S( 3,-2) },
+   { S(-18,-4), S( -2,-5), S( 19, 5), S(24, 4) },
+   { S(-17, 3), S( -9, 3), S( 20,-8), S(35,-3) },
+   { S( -6, 8), S(  5, 9), S(  3, 7), S(21,-6) },
+   { S( -6, 8), S( -8,-5), S( -6, 2), S(-2, 4) },
+   { S( -4, 3), S( 20,-9), S( -8, 1), S(-4,18) }
+  },
+  { // Knight
+   { S(-161,-105), S(-96,-82), S(-80,-46), S(-73,-14) },
+   { S( -83, -69), S(-43,-54), S(-21,-17), S(-10,  9) },
+   { S( -71, -50), S(-22,-39), S(  0, -7), S(  9, 28) },
+   { S( -25, -41), S( 18,-25), S( 43,  6), S( 47, 38) },
+   { S( -26, -46), S( 16,-25), S( 38,  3), S( 50, 40) },
+   { S( -11, -54), S( 37,-38), S( 56, -7), S( 65, 27) },
+   { S( -63, -65), S(-19,-50), S(  5,-24), S( 14, 13) },
+   { S(-195,-109), S(-67,-89), S(-42,-50), S(-29,-13) }
+  },
+  { // Bishop
+   { S(-44,-58), S(-13,-31), S(-25,-37), S(-34,-19) },
+   { S(-20,-34), S( 20, -9), S( 12,-14), S(  1,  4) },
+   { S( -9,-23), S( 27,  0), S( 21, -3), S( 11, 16) },
+   { S(-11,-26), S( 28, -3), S( 21, -5), S( 10, 16) },
+   { S(-11,-26), S( 27, -4), S( 16, -7), S(  9, 14) },
+   { S(-17,-24), S( 16, -2), S( 12,  0), S(  2, 13) },
+   { S(-23,-34), S( 17,-10), S(  6,-12), S( -2,  6) },
+   { S(-35,-55), S(-11,-32), S(-19,-36), S(-29,-17) }
+  },
+  { // 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,-71), S(-4,-56), S(-3,-42), S(-1,-29) },
+   { S(-4,-56), S( 6,-30), S( 9,-21), S( 8, -5) },
+   { S(-2,-39), S( 6,-17), S( 9, -8), S( 9,  5) },
+   { S(-1,-29), S( 8, -5), S(10,  9), S( 7, 19) },
+   { S(-3,-27), S( 9, -5), S( 8, 10), S( 7, 21) },
+   { S(-2,-40), S( 6,-16), S( 8,-10), S(10,  3) },
+   { S(-2,-55), S( 7,-30), S( 7,-21), S( 6, -6) },
+   { S(-1,-74), S(-4,-55), S(-1,-43), S( 0,-30) }
+  },
+  { // King
+   { S(267,  0), S(320, 48), S(270, 75), S(195, 84) },
+   { S(264, 43), S(304, 92), S(238,143), S(180,132) },
+   { S(200, 83), S(245,138), S(176,167), S(110,165) },
+   { S(177,106), S(185,169), S(148,169), S(110,179) },
+   { S(149,108), S(177,163), S(115,200), S( 66,203) },
+   { S(118, 95), S(159,155), S( 84,176), S( 41,174) },
+   { S( 87, 50), S(128, 99), S( 63,122), S( 20,139) },
+   { S( 63,  9), S( 88, 55), S( 47, 80), S(  0, 90) }
+  }
+};
+
+#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_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..b9ce9a6
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,1653 @@
+/*
+  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) 2015-2018 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 {
+
+  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 };
+
+  // Sizes and phases of the skip-blocks, used for distributing search depths across the threads
+  const int skipSize[]  = { 1, 1, 2, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4 };
+  const int skipPhase[] = { 0, 1, 0, 1, 2, 3, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 };
+
+  // Razoring and futility margin based on depth
+  const int razor_margin = 600;
+  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;
+  }
+
+  // History and stats update bonus, based on depth
+  int stat_bonus(Depth depth) {
+    int d = depth / ONE_PLY;
+    return d > 17 ? 0 : d * d + 2 * d - 2;
+  }
+
+  // Skill structure is used to implement strength limit
+  struct Skill {
+    explicit 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 pick_best(size_t multiPV);
+
+    int level;
+    Move best = MOVE_NONE;
+  };
+
+  template <NodeType NT>
+  Value search(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, bool cutNode, bool skipEarlyPruning);
+
+  template <NodeType NT, bool InCheck>
+  Value qsearch(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth = DEPTH_ZERO);
+
+  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_continuation_histories(Stack* ss, Piece pc, Square to, int bonus);
+  void update_stats(const Position& pos, Stack* ss, Move move, Move* quiets, int quietsCnt, int bonus);
+  void update_capture_stats(const Position& pos, Move move, Move* captures, int captureCnt, int bonus);
+  bool pv_is_draw(Position& pos);
+
+  // 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 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);
+            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;
+  }
+
+} // 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) / 1.95;
+
+              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 + 0.74 * pow(d, 1.78));
+      FutilityMoveCounts[1][d] = int(5.0 + 1.00 * pow(d, 2.00));
+  }
+}
+
+
+/// Search::clear() resets search state to its initial value
+
+void Search::clear() {
+
+  Threads.main()->wait_for_search_finished();
+
+  Time.availableNodes = 0;
+  TT.clear();
+  Threads.clear();
+}
+
+
+/// 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() {
+
+  if (Limits.perft)
+  {
+      nodes = perft<true>(rootPos, Limits.perft * ONE_PLY);
+      sync_cout << "\nNodes searched: " << nodes << "\n" << sync_endl;
+      return;
+  }
+
+  Color us = rootPos.side_to_move();
+  Time.init(Limits, us, rootPos.game_ply());
+  TT.new_search();
+
+  int contempt = Options["Contempt"] * PawnValueEg / 100; // From centipawns
+
+  Eval::Contempt = (us == WHITE ?  make_score(contempt, contempt / 2)
+                                : -make_score(contempt, contempt / 2));
+
+  if (rootMoves.empty())
+  {
+      rootMoves.emplace_back(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 we reach the maximum depth, we can arrive here without a raise of
+  // Threads.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 Threads.stop).
+  Threads.stopOnPonderhit = true;
+
+  while (!Threads.stop && (Threads.ponder || Limits.infinite))
+  {} // Busy wait for a stop or a ponder reset
+
+  // Stop the threads if not already stopped (also raise the stop if
+  // "ponderhit" just reset Threads.ponder).
+  Threads.stop = true;
+
+  // Wait until all threads have finished
+  for (Thread* th : Threads)
+      if (th != this)
+          th->wait_for_search_finished();
+
+  // 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();
+
+  // Check if there are threads with a better score than main thread
+  Thread* bestThread = this;
+  if (    Options["MultiPV"] == 1
+      && !Limits.depth
+      && !Skill(Options["Skill Level"]).enabled()
+      &&  rootMoves[0].pv[0] != MOVE_NONE)
+  {
+      for (Thread* th : Threads)
+      {
+          Depth depthDiff = th->completedDepth - bestThread->completedDepth;
+          Value scoreDiff = th->rootMoves[0].score - bestThread->rootMoves[0].score;
+
+          // Select the thread with the best score, always if it is a mate
+          if (    scoreDiff > 0
+              && (depthDiff >= 0 || th->rootMoves[0].score >= VALUE_MATE_IN_MAX_PLY))
+              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+4; // To reference from (ss-4) to (ss+2)
+  Value bestValue, alpha, beta, delta;
+  Move  lastBestMove = MOVE_NONE;
+  Depth lastBestMoveDepth = DEPTH_ZERO;
+  MainThread* mainThread = (this == Threads.main() ? Threads.main() : nullptr);
+  double timeReduction = 1.0;
+
+  std::memset(ss-4, 0, 7 * sizeof(Stack));
+  for (int i = 4; i > 0; i--)
+     (ss-i)->contHistory = &this->contHistory[NO_PIECE][0]; // Use as sentinel
+
+  bestValue = delta = alpha = -VALUE_INFINITE;
+  beta = VALUE_INFINITE;
+
+  if (mainThread)
+  {
+      mainThread->failedLow = false;
+      mainThread->bestMoveChanges = 0;
+  }
+
+  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
+         && !Threads.stop
+         && !(Limits.depth && mainThread && rootDepth / ONE_PLY > Limits.depth))
+  {
+      // Distribute search depths across the threads
+      if (idx)
+      {
+          int i = (idx - 1) % 20;
+          if (((rootDepth / ONE_PLY + rootPos.game_ply() + skipPhase[i]) / skipSize[i]) % 2)
+              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 && !Threads.stop; ++PVIdx)
+      {
+          // Reset UCI info selDepth for each depth and each PV line
+          selDepth = 0;
+
+          // 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, 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, we break immediately. Sorting and
+              // writing PV back to TT is safe because RootMoves is still
+              // valid, although it refers to the previous iteration.
+              if (Threads.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;
+                      Threads.stopOnPonderhit = false;
+                  }
+              }
+              else if (bestValue >= beta)
+                  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
+              && (Threads.stop || PVIdx + 1 == multiPV || Time.elapsed() > 3000))
+              sync_cout << UCI::pv(rootPos, rootDepth, alpha, beta) << sync_endl;
+      }
+
+      if (!Threads.stop)
+          completedDepth = rootDepth;
+
+      if (rootMoves[0].pv[0] != lastBestMove) {
+         lastBestMove = rootMoves[0].pv[0];
+         lastBestMoveDepth = rootDepth;
+      }
+
+      // Have we found a "mate in x"?
+      if (   Limits.mate
+          && bestValue >= VALUE_MATE_IN_MAX_PLY
+          && VALUE_MATE - bestValue <= 2 * Limits.mate)
+          Threads.stop = true;
+
+      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);
+
+      // Do we have time for the next iteration? Can we stop searching now?
+      if (Limits.use_time_management())
+      {
+          if (!Threads.stop && !Threads.stopOnPonderhit)
+          {
+              // Stop the search if only one legal move is available, or if all
+              // of the available time has been used
+              const int F[] = { mainThread->failedLow,
+                                bestValue - mainThread->previousScore };
+              int improvingFactor = std::max(229, std::min(715, 357 + 119 * F[0] - 6 * F[1]));
+
+              Color us = rootPos.side_to_move();
+              bool thinkHard =    bestValue == VALUE_DRAW
+                               && Limits.time[us] - Time.elapsed() > Limits.time[~us]
+                               && ::pv_is_draw(rootPos);
+
+              double unstablePvFactor = 1 + mainThread->bestMoveChanges + thinkHard;
+
+              // if the bestMove is stable over several iterations, reduce time for this move,
+              // the longer the move has been stable, the more.
+              // Use part of the gained time from a previous stable move for the current move.
+              timeReduction = 1;
+              for (int i : {3, 4, 5})
+                  if (lastBestMoveDepth * i < completedDepth && !thinkHard)
+                     timeReduction *= 1.3;
+              unstablePvFactor *=  std::pow(mainThread->previousTimeReduction, 0.51) / timeReduction;
+
+              if (   rootMoves.size() == 1
+                  || Time.elapsed() > Time.optimum() * unstablePvFactor * improvingFactor / 628)
+              {
+                  // If we are allowed to ponder do not stop the search now but
+                  // keep pondering until the GUI sends "ponderhit" or "stop".
+                  if (Threads.ponder)
+                      Threads.stopOnPonderhit = true;
+                  else
+                      Threads.stop = true;
+              }
+          }
+      }
+  }
+
+  if (!mainThread)
+      return;
+
+  mainThread->previousTimeReduction = timeReduction;
+
+  // 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 ? skill.best : skill.pick_best(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, bool skipEarlyPruning) {
+
+    const bool PvNode = NT == PV;
+    const bool rootNode = PvNode && ss->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], capturesSearched[32], quietsSearched[64];
+    StateInfo st;
+    TTEntry* tte;
+    Key posKey;
+    Move ttMove, move, excludedMove, bestMove;
+    Depth extension, newDepth;
+    Value bestValue, value, ttValue, eval, maxValue;
+    bool ttHit, inCheck, givesCheck, singularExtensionNode, improving;
+    bool captureOrPromotion, doFullDepthSearch, moveCountPruning, skipQuiets, ttCapture, pvExact;
+    Piece movedPiece;
+    int moveCount, captureCount, quietCount;
+
+    // Step 1. Initialize node
+    Thread* thisThread = pos.this_thread();
+    inCheck = pos.checkers();
+    moveCount = captureCount = quietCount = ss->moveCount = 0;
+    ss->statScore = 0;
+    bestValue = -VALUE_INFINITE;
+    maxValue = VALUE_INFINITE;
+
+    // Check for the available remaining time
+    if (thisThread == Threads.main())
+        static_cast<MainThread*>(thisThread)->check_time();
+
+    // Used to send selDepth info to GUI (selDepth counts from 1, ply from 0)
+    if (PvNode && thisThread->selDepth < ss->ply + 1)
+        thisThread->selDepth = ss->ply + 1;
+
+    if (!rootNode)
+    {
+        // Step 2. Check for aborted search and immediate draw
+        if (Threads.stop.load(std::memory_order_relaxed) || pos.is_draw(ss->ply) || ss->ply >= MAX_PLY)
+            return ss->ply >= MAX_PLY && !inCheck ? evaluate(pos) : VALUE_DRAW;
+
+        // 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+1)->ply = ss->ply + 1;
+    ss->currentMove = (ss+1)->excludedMove = bestMove = MOVE_NONE;
+    ss->contHistory = &thisThread->contHistory[NO_PIECE][0];
+    (ss+2)->killers[0] = (ss+2)->killers[1] = MOVE_NONE;
+    Square prevSq = to_sq((ss-1)->currentMove);
+
+    // 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 << 16); // isn't a very good hash
+    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 move sorting heuristics on TT hit
+        if (ttMove)
+        {
+            if (ttValue >= beta)
+            {
+                if (!pos.capture_or_promotion(ttMove))
+                    update_stats(pos, ss, ttMove, nullptr, 0, stat_bonus(depth));
+
+                // Extra penalty for a quiet TT move in previous ply when it gets refuted
+                if ((ss-1)->moveCount == 1 && !pos.captured_piece())
+                    update_continuation_histories(ss-1, pos.piece_on(prevSq), prevSq, -stat_bonus(depth + ONE_PLY));
+            }
+            // Penalty for a quiet ttMove that fails low
+            else if (!pos.capture_or_promotion(ttMove))
+            {
+                int penalty = -stat_bonus(depth);
+                thisThread->mainHistory.update(pos.side_to_move(), ttMove, penalty);
+                update_continuation_histories(ss, pos.moved_piece(ttMove), to_sq(ttMove), penalty);
+            }
+        }
+        return ttValue;
+    }
+
+    // Step 4a. Tablebase probe
+    if (!rootNode && TB::Cardinality)
+    {
+        int piecesCount = pos.count<ALL_PIECES>();
+
+        if (    piecesCount <= TB::Cardinality
+            && (piecesCount <  TB::Cardinality || depth >= TB::ProbeDepth)
+            &&  pos.rule50_count() == 0
+            && !pos.can_castle(ANY_CASTLING))
+        {
+            TB::ProbeState err;
+            TB::WDLScore wdl = Tablebases::probe_wdl(pos, &err);
+
+            if (err != TB::ProbeState::FAIL)
+            {
+                thisThread->tbHits.fetch_add(1, std::memory_order_relaxed);
+
+                int drawScore = TB::UseRule50 ? 1 : 0;
+
+                value =  wdl < -drawScore ? -VALUE_MATE + MAX_PLY + ss->ply + 1
+                       : wdl >  drawScore ?  VALUE_MATE - MAX_PLY - ss->ply - 1
+                                          :  VALUE_DRAW + 2 * wdl * drawScore;
+
+                Bound b =  wdl < -drawScore ? BOUND_UPPER
+                         : wdl >  drawScore ? BOUND_LOWER : BOUND_EXACT;
+
+                if (    b == BOUND_EXACT
+                    || (b == BOUND_LOWER ? value >= beta : value <= alpha))
+                {
+                    tte->save(posKey, value_to_tt(value, ss->ply), b,
+                              std::min(DEPTH_MAX - ONE_PLY, depth + 6 * ONE_PLY),
+                              MOVE_NONE, VALUE_NONE, TT.generation());
+
+                    return value;
+                }
+
+                if (PvNode)
+                {
+                    if (b == BOUND_LOWER)
+                        bestValue = value, alpha = std::max(alpha, bestValue);
+                    else
+                        maxValue = 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
+            && (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 (skipEarlyPruning || !pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()))
+        goto moves_loop;
+
+    // Step 6. Razoring (skipped when in check)
+    if (   !PvNode
+        &&  depth < 4 * ONE_PLY
+        &&  eval + razor_margin <= alpha)
+    {
+        if (depth <= ONE_PLY)
+            return qsearch<NonPV, false>(pos, ss, alpha, alpha+1);
+
+        Value ralpha = alpha - razor_margin;
+        Value v = qsearch<NonPV, false>(pos, ss, ralpha, ralpha+1);
+        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
+        return eval;
+
+    // Step 8. Null move search with verification search (is omitted in PV nodes)
+    if (   !PvNode
+        &&  eval >= beta
+        &&  ss->staticEval >= beta - 36 * depth / ONE_PLY + 225
+        && (ss->ply >= thisThread->nmp_ply || ss->ply % 2 != thisThread->nmp_odd))
+    {
+
+        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;
+
+        ss->currentMove = MOVE_NULL;
+        ss->contHistory = &thisThread->contHistory[NO_PIECE][0];
+
+        pos.do_null_move(st);
+        Value nullValue = depth-R < ONE_PLY ? -qsearch<NonPV, false>(pos, ss+1, -beta, -beta+1)
+                                            : - search<NonPV>(pos, ss+1, -beta, -beta+1, depth-R, !cutNode, true);
+        pos.undo_null_move();
+
+        if (nullValue >= beta)
+        {
+            // Do not return unproven mate scores
+            if (nullValue >= VALUE_MATE_IN_MAX_PLY)
+                nullValue = beta;
+
+            if (abs(beta) < VALUE_KNOWN_WIN && (depth < 12 * ONE_PLY || thisThread->nmp_ply))
+                return nullValue;
+
+            // Do verification search at high depths
+            // disable null move pruning for side to move for the first part of the remaining search tree
+            thisThread->nmp_ply = ss->ply + 3 * (depth-R) / 4;
+            thisThread->nmp_odd = ss->ply % 2;
+
+            Value v = depth-R < ONE_PLY ? qsearch<NonPV, false>(pos, ss, beta-1, beta)
+                                        :  search<NonPV>(pos, ss, beta-1, beta, depth-R, false, true);
+
+            thisThread->nmp_odd = thisThread->nmp_ply = 0;
+
+            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);
+
+        assert(is_ok((ss-1)->currentMove));
+
+        MovePicker mp(pos, ttMove, rbeta - ss->staticEval, &thisThread->captureHistory);
+
+        while ((move = mp.next_move()) != MOVE_NONE)
+            if (pos.legal(move))
+            {
+                ss->currentMove = move;
+                ss->contHistory = &thisThread->contHistory[pos.moved_piece(move)][to_sq(move)];
+
+                assert(depth >= 5 * ONE_PLY);
+                pos.do_move(move, st);
+                value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -rbeta, -rbeta+1, depth - 4 * ONE_PLY, !cutNode, false);
+                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;
+        search<NT>(pos, ss, alpha, beta, d, cutNode, true);
+
+        tte = TT.probe(posKey, ttHit);
+        ttMove = ttHit ? tte->move() : MOVE_NONE;
+    }
+
+moves_loop: // When in check search starts from here
+
+    const PieceToHistory* contHist[] = { (ss-1)->contHistory, (ss-2)->contHistory, nullptr, (ss-4)->contHistory };
+    Move countermove = thisThread->counterMoves[pos.piece_on(prevSq)][prevSq];
+
+    MovePicker mp(pos, ttMove, depth, &thisThread->mainHistory, &thisThread->captureHistory, contHist, countermove, ss->killers);
+    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;
+    skipQuiets = false;
+    ttCapture = false;
+    pvExact = PvNode && ttHit && tte->bound() == BOUND_EXACT;
+
+    // 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(skipQuiets)) != 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);
+      movedPiece = pos.moved_piece(move);
+
+      givesCheck =  type_of(move) == NORMAL && !pos.discovered_check_candidates()
+                  ? pos.check_squares(type_of(movedPiece)) & to_sq(move)
+                  : pos.gives_check(move);
+
+      moveCountPruning =   depth < 16 * ONE_PLY
+                        && moveCount >= FutilityMoveCounts[improving][depth / ONE_PLY];
+
+      // Step 12. Singular and Gives Check Extensions
+
+      // 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 will extend the ttMove.
+      if (    singularExtensionNode
+          &&  move == ttMove
+          &&  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;
+          value = search<NonPV>(pos, ss, rBeta - 1, rBeta, d, cutNode, true);
+          ss->excludedMove = MOVE_NONE;
+
+          if (value < rBeta)
+              extension = ONE_PLY;
+      }
+      else if (    givesCheck
+               && !moveCountPruning
+               &&  pos.see_ge(move))
+          extension = ONE_PLY;
+
+      // Calculate new depth for this move
+      newDepth = depth - ONE_PLY + extension;
+
+      // Step 13. Pruning at shallow depth
+      if (  !rootNode
+          && pos.non_pawn_material(pos.side_to_move())
+          && bestValue > VALUE_MATED_IN_MAX_PLY)
+      {
+          if (   !captureOrPromotion
+              && !givesCheck
+              && (!pos.advanced_pawn_push(move) || pos.non_pawn_material() >= Value(5000)))
+          {
+              // Move count based pruning
+              if (moveCountPruning)
+              {
+                  skipQuiets = true;
+                  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
+                  && (*contHist[0])[movedPiece][to_sq(move)] < CounterMovePruneThreshold
+                  && (*contHist[1])[movedPiece][to_sq(move)] < CounterMovePruneThreshold)
+                  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, -PawnValueEg * (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;
+      }
+
+      if (move == ttMove && captureOrPromotion)
+          ttCapture = true;
+
+      // Update the current move (this must be done after singular extension search)
+      ss->currentMove = move;
+      ss->contHistory = &thisThread->contHistory[movedPiece][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
+          {
+              // Decrease reduction if opponent's move count is high
+              if ((ss-1)->moveCount > 15)
+                  r -= ONE_PLY;
+
+              // Decrease reduction for exact PV nodes
+              if (pvExact)
+                  r -= ONE_PLY;
+
+              // Increase reduction if ttMove is a capture
+              if (ttCapture)
+                  r += ONE_PLY;
+
+              // 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().
+              else if (    type_of(move) == NORMAL
+                       && !pos.see_ge(make_move(to_sq(move), from_sq(move))))
+                  r -= 2 * ONE_PLY;
+
+              ss->statScore =  thisThread->mainHistory[~pos.side_to_move()][from_to(move)]
+                             + (*contHist[0])[movedPiece][to_sq(move)]
+                             + (*contHist[1])[movedPiece][to_sq(move)]
+                             + (*contHist[3])[movedPiece][to_sq(move)]
+                             - 4000;
+
+              // Decrease/increase reduction by comparing opponent's stat score
+              if (ss->statScore >= 0 && (ss-1)->statScore < 0)
+                  r -= ONE_PLY;
+
+              else if ((ss-1)->statScore >= 0 && ss->statScore < 0)
+                  r += ONE_PLY;
+
+              // Decrease/increase reduction for moves with a good/bad history
+              r = std::max(DEPTH_ZERO, (r / ONE_PLY - ss->statScore / 20000) * ONE_PLY);
+          }
+
+          Depth d = std::max(newDepth - r, ONE_PLY);
+
+          value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, d, true, false);
+
+          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)
+                                       : -qsearch<NonPV, false>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha)
+                                       : - search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth, !cutNode, false);
+
+      // 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)
+                                       : -qsearch<PV, false>(pos, ss+1, -beta, -alpha)
+                                       : - search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, false, 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 (Threads.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.selDepth = thisThread->selDepth;
+              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)
+          {
+              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;
+      else if (captureOrPromotion && move != bestMove && captureCount < 32)
+          capturesSearched[captureCount++] = 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 (Threads.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) : VALUE_DRAW;
+    else if (bestMove)
+    {
+        // Quiet best move: update move sorting heuristics
+        if (!pos.capture_or_promotion(bestMove))
+            update_stats(pos, ss, bestMove, quietsSearched, quietCount, stat_bonus(depth));
+        else
+            update_capture_stats(pos, bestMove, capturesSearched, captureCount, stat_bonus(depth));
+
+        // Extra penalty for a quiet TT move in previous ply when it gets refuted
+        if ((ss-1)->moveCount == 1 && !pos.captured_piece())
+            update_continuation_histories(ss-1, pos.piece_on(prevSq), prevSq, -stat_bonus(depth + ONE_PLY));
+    }
+    // Bonus for prior countermove that caused the fail low
+    else if (    depth >= 3 * ONE_PLY
+             && !pos.captured_piece()
+             && is_ok((ss-1)->currentMove))
+        update_continuation_histories(ss-1, pos.piece_on(prevSq), prevSq, stat_bonus(depth));
+
+    if (PvNode)
+        bestValue = std::min(bestValue, maxValue);
+
+    if (!excludedMove)
+        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 with depth zero, or recursively with depth 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 == bool(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;
+    int moveCount;
+
+    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+1)->ply = ss->ply + 1;
+    moveCount = 0;
+
+    // Check for an instant draw or if the maximum ply has been reached
+    if (pos.is_draw(ss->ply) || ss->ply >= MAX_PLY)
+        return ss->ply >= MAX_PLY && !InCheck ? evaluate(pos) : VALUE_DRAW;
+
+    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
+                && (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(posKey, 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, &pos.this_thread()->mainHistory, &pos.this_thread()->captureHistory, 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.moved_piece(move))) & to_sq(move)
+                  : pos.gives_check(move);
+
+      moveCount++;
+
+      // 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
+                       &&  (depth != DEPTH_ZERO || moveCount > 2)
+                       &&  bestValue > VALUE_MATED_IN_MAX_PLY
+                       && !pos.capture(move);
+
+      // Don't search moves with negative SEE values
+      if (  (!InCheck || evasionPrunable)
+          &&  !pos.see_ge(move))
+          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))
+      {
+          moveCount--;
+          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_continuation_histories() updates histories of the move pairs formed
+  // by moves at ply -1, -2, and -4 with current move.
+
+  void update_continuation_histories(Stack* ss, Piece pc, Square to, int bonus) {
+
+    for (int i : {1, 2, 4})
+        if (is_ok((ss-i)->currentMove))
+            (ss-i)->contHistory->update(pc, to, bonus);
+  }
+
+
+  // update_capture_stats() updates move sorting heuristics when a new capture best move is found
+
+  void update_capture_stats(const Position& pos, Move move,
+                            Move* captures, int captureCnt, int bonus) {
+
+      CapturePieceToHistory& captureHistory =  pos.this_thread()->captureHistory;
+      Piece moved_piece = pos.moved_piece(move);
+      PieceType captured = type_of(pos.piece_on(to_sq(move)));
+      captureHistory.update(moved_piece, to_sq(move), captured, bonus);
+
+      // Decrease all the other played capture moves
+      for (int i = 0; i < captureCnt; ++i)
+      {
+          moved_piece = pos.moved_piece(captures[i]);
+          captured = type_of(pos.piece_on(to_sq(captures[i])));
+          captureHistory.update(moved_piece, to_sq(captures[i]), captured, -bonus);
+      }
+  }
+
+
+  // update_stats() updates move sorting heuristics when a new quiet best move is found
+
+  void update_stats(const Position& pos, Stack* ss, Move move,
+                    Move* quiets, int quietsCnt, int 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->mainHistory.update(c, move, bonus);
+    update_continuation_histories(ss, pos.moved_piece(move), to_sq(move), bonus);
+
+    if (is_ok((ss-1)->currentMove))
+    {
+        Square prevSq = to_sq((ss-1)->currentMove);
+        thisThread->counterMoves[pos.piece_on(prevSq)][prevSq] = move;
+    }
+
+    // Decrease all the other played quiet moves
+    for (int i = 0; i < quietsCnt; ++i)
+    {
+        thisThread->mainHistory.update(c, quiets[i], -bonus);
+        update_continuation_histories(ss, pos.moved_piece(quiets[i]), to_sq(quiets[i]), -bonus);
+    }
+  }
+
+
+  // Is the PV leading to a draw position? Assumes all pv moves are legal
+  bool pv_is_draw(Position& pos) {
+
+    StateInfo st[MAX_PLY];
+    auto& pv = pos.this_thread()->rootMoves[0].pv;
+
+    for (size_t i = 0; i < pv.size(); ++i)
+        pos.do_move(pv[i], st[i]);
+
+    bool isDraw = pos.is_draw(pv.size());
+
+    for (size_t i = pv.size(); i > 0; --i)
+        pos.undo_move(pv[i-1]);
+
+    return isDraw;
+  }
+
+
+  // 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;
+  }
+
+} // namespace
+
+  // 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 MainThread::check_time() {
+
+    if (--callsCnt > 0)
+        return;
+
+    // At low node count increase the checking rate to about 0.1% of nodes
+    // otherwise use a default value.
+    callsCnt = Limits.nodes ? std::min(4096, int(Limits.nodes / 1024)) : 4096;
+
+    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 (Threads.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))
+            Threads.stop = true;
+  }
+
+
+/// 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 && rootMoves[i].score != -VALUE_INFINITE);
+
+      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 " << rootMoves[i].selDepth
+         << " 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);
+    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;
+
+    // Don't filter any moves if the user requested analysis on multiple
+    if (Options["MultiPV"] != 1)
+        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;
+
+    // Since root_probe() and root_probe_wdl() dirty the root move scores,
+    // we reset them to -VALUE_INFINITE
+    for (RootMove& rm : rootMoves)
+        rm.score = -VALUE_INFINITE;
+}
diff --git a/src/search.h b/src/search.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..1274b96
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,106 @@
+/*
+  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) 2015-2018 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 <vector>
+
+#include "misc.h"
+#include "movepick.h"
+#include "types.h"
+
+class Position;
+
+namespace Search {
+
+/// Threshold used for countermoves based pruning
+const int CounterMovePruneThreshold = 0;
+
+
+/// 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;
+  PieceToHistory* contHistory;
+  int ply;
+  Move currentMove;
+  Move excludedMove;
+  Move killers[2];
+  Value staticEval;
+  int statScore;
+  int moveCount;
+};
+
+
+/// 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 extract_ponder_from_tt(Position& pos);
+  bool operator==(const Move& m) const { return pv[0] == m; }
+  bool operator<(const RootMove& m) const { // Sort in descending order
+    return m.score != score ? m.score < score
+                            : m.previousScore < previousScore;
+  }
+
+  Value score = -VALUE_INFINITE;
+  Value previousScore = -VALUE_INFINITE;
+  int selDepth = 0;
+  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, or if we are in analysis mode.
+
+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 = perft = infinite = 0;
+  }
+
+  bool use_time_management() const {
+    return !(mate | movetime | depth | nodes | perft | infinite);
+  }
+
+  std::vector<Move> searchmoves;
+  int time[COLOR_NB], inc[COLOR_NB], npmsec, movestogo, depth,
+      movetime, mate, perft, infinite;
+  int64_t nodes;
+  TimePoint startTime;
+};
+
+extern LimitsType Limits;
+
+void init();
+void clear();
+
+} // namespace Search
+
+#endif // #ifndef SEARCH_H_INCLUDED
diff --git a/src/syzygy/tbprobe.cpp b/src/syzygy/tbprobe.cpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..b50275e
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,1702 @@
+/*
+  Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
+  Copyright (c) 2013 Ronald de Man
+  Copyright (C) 2016-2018 Marco Costalba, Lucas Braesch
+
+  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 <atomic>
+#include <cstdint>
+#include <cstring>   // For std::memset
+#include <deque>
+#include <fstream>
+#include <iostream>
+#include <list>
+#include <sstream>
+#include <type_traits>
+
+#include "../bitboard.h"
+#include "../movegen.h"
+#include "../position.h"
+#include "../search.h"
+#include "../thread_win32.h"
+#include "../types.h"
+
+#include "tbprobe.h"
+
+#ifndef _WIN32
+#include <fcntl.h>
+#include <unistd.h>
+#include <sys/mman.h>
+#include <sys/stat.h>
+#else
+#define WIN32_LEAN_AND_MEAN
+#define NOMINMAX
+#include <windows.h>
+#endif
+
+using namespace Tablebases;
+
+int Tablebases::MaxCardinality;
+
+namespace {
+
+// Each table has a set of flags: all of them refer to DTZ tables, the last one to WDL tables
+enum TBFlag { STM = 1, Mapped = 2, WinPlies = 4, LossPlies = 8, SingleValue = 128 };
+
+inline WDLScore operator-(WDLScore d) { return WDLScore(-int(d)); }
+inline Square operator^=(Square& s, int i) { return s = Square(int(s) ^ i); }
+inline Square operator^(Square s, int i) { return Square(int(s) ^ i); }
+
+// DTZ tables don't store valid scores for moves that reset the rule50 counter
+// like captures and pawn moves but we can easily recover the correct dtz of the
+// previous move if we know the position's WDL score.
+int dtz_before_zeroing(WDLScore wdl) {
+    return wdl == WDLWin         ?  1   :
+           wdl == WDLCursedWin   ?  101 :
+           wdl == WDLBlessedLoss ? -101 :
+           wdl == WDLLoss        ? -1   : 0;
+}
+
+// Return the sign of a number (-1, 0, 1)
+template <typename T> int sign_of(T val) {
+    return (T(0) < val) - (val < T(0));
+}
+
+// Numbers in little endian used by sparseIndex[] to point into blockLength[]
+struct SparseEntry {
+    char block[4];   // Number of block
+    char offset[2];  // Offset within the block
+};
+
+static_assert(sizeof(SparseEntry) == 6, "SparseEntry must be 6 bytes");
+
+typedef uint16_t Sym; // Huffman symbol
+
+struct LR {
+    enum Side { Left, Right, Value };
+
+    uint8_t lr[3]; // The first 12 bits is the left-hand symbol, the second 12
+                   // bits is the right-hand symbol. If symbol has length 1,
+                   // then the first byte is the stored value.
+    template<Side S>
+    Sym get() {
+        return S == Left  ? ((lr[1] & 0xF) << 8) | lr[0] :
+               S == Right ?  (lr[2] << 4) | (lr[1] >> 4) :
+               S == Value ?   lr[0] : (assert(false), Sym(-1));
+    }
+};
+
+static_assert(sizeof(LR) == 3, "LR tree entry must be 3 bytes");
+
+const int TBPIECES = 6;
+
+struct PairsData {
+    int flags;
+    size_t sizeofBlock;            // Block size in bytes
+    size_t span;                   // About every span values there is a SparseIndex[] entry
+    int blocksNum;                 // Number of blocks in the TB file
+    int maxSymLen;                 // Maximum length in bits of the Huffman symbols
+    int minSymLen;                 // Minimum length in bits of the Huffman symbols
+    Sym* lowestSym;                // lowestSym[l] is the symbol of length l with the lowest value
+    LR* btree;                     // btree[sym] stores the left and right symbols that expand sym
+    uint16_t* blockLength;         // Number of stored positions (minus one) for each block: 1..65536
+    int blockLengthSize;           // Size of blockLength[] table: padded so it's bigger than blocksNum
+    SparseEntry* sparseIndex;      // Partial indices into blockLength[]
+    size_t sparseIndexSize;        // Size of SparseIndex[] table
+    uint8_t* data;                 // Start of Huffman compressed data
+    std::vector<uint64_t> base64;  // base64[l - min_sym_len] is the 64bit-padded lowest symbol of length l
+    std::vector<uint8_t> symlen;   // Number of values (-1) represented by a given Huffman symbol: 1..256
+    Piece pieces[TBPIECES];        // Position pieces: the order of pieces defines the groups
+    uint64_t groupIdx[TBPIECES+1]; // Start index used for the encoding of the group's pieces
+    int groupLen[TBPIECES+1];      // Number of pieces in a given group: KRKN -> (3, 1)
+};
+
+// Helper struct to avoid manually defining entry copy constructor as we
+// should because the default one is not compatible with std::atomic_bool.
+struct Atomic {
+    Atomic() = default;
+    Atomic(const Atomic& e) { ready = e.ready.load(); } // MSVC 2013 wants assignment within body
+    std::atomic_bool ready;
+};
+
+// We define types for the different parts of the WDLEntry and DTZEntry with
+// corresponding specializations for pieces or pawns.
+
+struct WDLEntryPiece {
+    PairsData* precomp;
+};
+
+struct WDLEntryPawn {
+    uint8_t pawnCount[2];     // [Lead color / other color]
+    WDLEntryPiece file[2][4]; // [wtm / btm][FILE_A..FILE_D]
+};
+
+struct DTZEntryPiece {
+    PairsData* precomp;
+    uint16_t map_idx[4]; // WDLWin, WDLLoss, WDLCursedWin, WDLBlessedLoss
+    uint8_t* map;
+};
+
+struct DTZEntryPawn {
+    uint8_t pawnCount[2];
+    DTZEntryPiece file[4];
+    uint8_t* map;
+};
+
+struct TBEntry : public Atomic {
+    void* baseAddress;
+    uint64_t mapping;
+    Key key;
+    Key key2;
+    int pieceCount;
+    bool hasPawns;
+    bool hasUniquePieces;
+};
+
+// Now the main types: WDLEntry and DTZEntry
+struct WDLEntry : public TBEntry {
+    WDLEntry(const std::string& code);
+   ~WDLEntry();
+    union {
+        WDLEntryPiece pieceTable[2]; // [wtm / btm]
+        WDLEntryPawn  pawnTable;
+    };
+};
+
+struct DTZEntry : public TBEntry {
+    DTZEntry(const WDLEntry& wdl);
+   ~DTZEntry();
+    union {
+        DTZEntryPiece pieceTable;
+        DTZEntryPawn  pawnTable;
+    };
+};
+
+typedef decltype(WDLEntry::pieceTable) WDLPieceTable;
+typedef decltype(DTZEntry::pieceTable) DTZPieceTable;
+typedef decltype(WDLEntry::pawnTable ) WDLPawnTable;
+typedef decltype(DTZEntry::pawnTable ) DTZPawnTable;
+
+auto item(WDLPieceTable& e, int stm, int  ) -> decltype(e[stm])& { return e[stm]; }
+auto item(DTZPieceTable& e, int    , int  ) -> decltype(e)& { return e; }
+auto item(WDLPawnTable&  e, int stm, int f) -> decltype(e.file[stm][f])& { return e.file[stm][f]; }
+auto item(DTZPawnTable&  e, int    , int f) -> decltype(e.file[f])& { return e.file[f]; }
+
+template<typename E> struct Ret { typedef int type; };
+template<> struct Ret<WDLEntry> { typedef WDLScore type; };
+
+int MapPawns[SQUARE_NB];
+int MapB1H1H7[SQUARE_NB];
+int MapA1D1D4[SQUARE_NB];
+int MapKK[10][SQUARE_NB]; // [MapA1D1D4][SQUARE_NB]
+
+// Comparison function to sort leading pawns in ascending MapPawns[] order
+bool pawns_comp(Square i, Square j) { return MapPawns[i] < MapPawns[j]; }
+int off_A1H8(Square sq) { return int(rank_of(sq)) - file_of(sq); }
+
+const Value WDL_to_value[] = {
+   -VALUE_MATE + MAX_PLY + 1,
+    VALUE_DRAW - 2,
+    VALUE_DRAW,
+    VALUE_DRAW + 2,
+    VALUE_MATE - MAX_PLY - 1
+};
+
+const std::string PieceToChar = " PNBRQK  pnbrqk";
+
+int Binomial[6][SQUARE_NB];    // [k][n] k elements from a set of n elements
+int LeadPawnIdx[5][SQUARE_NB]; // [leadPawnsCnt][SQUARE_NB]
+int LeadPawnsSize[5][4];       // [leadPawnsCnt][FILE_A..FILE_D]
+
+enum { BigEndian, LittleEndian };
+
+template<typename T, int Half = sizeof(T) / 2, int End = sizeof(T) - 1>
+inline void swap_byte(T& x)
+{
+    char tmp, *c = (char*)&x;
+    for (int i = 0; i < Half; ++i)
+        tmp = c[i], c[i] = c[End - i], c[End - i] = tmp;
+}
+template<> inline void swap_byte<uint8_t, 0, 0>(uint8_t&) {}
+
+template<typename T, int LE> T number(void* addr)
+{
+    const union { uint32_t i; char c[4]; } Le = { 0x01020304 };
+    const bool IsLittleEndian = (Le.c[0] == 4);
+
+    T v;
+
+    if ((uintptr_t)addr & (alignof(T) - 1)) // Unaligned pointer (very rare)
+        std::memcpy(&v, addr, sizeof(T));
+    else
+        v = *((T*)addr);
+
+    if (LE != IsLittleEndian)
+        swap_byte(v);
+    return v;
+}
+
+class HashTable {
+
+    typedef std::pair<WDLEntry*, DTZEntry*> EntryPair;
+    typedef std::pair<Key, EntryPair> Entry;
+
+    static const int TBHASHBITS = 10;
+    static const int HSHMAX     = 5;
+
+    Entry hashTable[1 << TBHASHBITS][HSHMAX];
+
+    std::deque<WDLEntry> wdlTable;
+    std::deque<DTZEntry> dtzTable;
+
+    void insert(Key key, WDLEntry* wdl, DTZEntry* dtz) {
+        Entry* entry = hashTable[key >> (64 - TBHASHBITS)];
+
+        for (int i = 0; i < HSHMAX; ++i, ++entry)
+            if (!entry->second.first || entry->first == key) {
+                *entry = std::make_pair(key, std::make_pair(wdl, dtz));
+                return;
+            }
+
+        std::cerr << "HSHMAX too low!" << std::endl;
+        exit(1);
+    }
+
+public:
+    template<typename E, int I = std::is_same<E, WDLEntry>::value ? 0 : 1>
+    E* get(Key key) {
+      Entry* entry = hashTable[key >> (64 - TBHASHBITS)];
+
+      for (int i = 0; i < HSHMAX; ++i, ++entry)
+          if (entry->first == key)
+              return std::get<I>(entry->second);
+
+      return nullptr;
+  }
+
+  void clear() {
+      std::memset(hashTable, 0, sizeof(hashTable));
+      wdlTable.clear();
+      dtzTable.clear();
+  }
+  size_t size() const { return wdlTable.size(); }
+  void insert(const std::vector<PieceType>& pieces);
+};
+
+HashTable EntryTable;
+
+class TBFile : public std::ifstream {
+
+    std::string fname;
+
+public:
+    // Look for and open the file among the Paths directories where the .rtbw
+    // and .rtbz files can be found. Multiple directories are separated by ";"
+    // on Windows and by ":" on Unix-based operating systems.
+    //
+    // Example:
+    // C:\tb\wdl345;C:\tb\wdl6;D:\tb\dtz345;D:\tb\dtz6
+    static std::string Paths;
+
+    TBFile(const std::string& f) {
+
+#ifndef _WIN32
+        const char SepChar = ':';
+#else
+        const char SepChar = ';';
+#endif
+        std::stringstream ss(Paths);
+        std::string path;
+
+        while (std::getline(ss, path, SepChar)) {
+            fname = path + "/" + f;
+            std::ifstream::open(fname);
+            if (is_open())
+                return;
+        }
+    }
+
+    // Memory map the file and check it. File should be already open and will be
+    // closed after mapping.
+    uint8_t* map(void** baseAddress, uint64_t* mapping, const uint8_t* TB_MAGIC) {
+
+        assert(is_open());
+
+        close(); // Need to re-open to get native file descriptor
+
+#ifndef _WIN32
+        struct stat statbuf;
+        int fd = ::open(fname.c_str(), O_RDONLY);
+
+        if (fd == -1)
+            return *baseAddress = nullptr, nullptr;
+
+        fstat(fd, &statbuf);
+        *mapping = statbuf.st_size;
+        *baseAddress = mmap(nullptr, statbuf.st_size, PROT_READ, MAP_SHARED, fd, 0);
+        ::close(fd);
+
+        if (*baseAddress == MAP_FAILED) {
+            std::cerr << "Could not mmap() " << fname << std::endl;
+            exit(1);
+        }
+#else
+        HANDLE fd = CreateFile(fname.c_str(), GENERIC_READ, FILE_SHARE_READ, nullptr,
+                               OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, nullptr);
+
+        if (fd == INVALID_HANDLE_VALUE)
+            return *baseAddress = nullptr, nullptr;
+
+        DWORD size_high;
+        DWORD size_low = GetFileSize(fd, &size_high);
+        HANDLE mmap = CreateFileMapping(fd, nullptr, PAGE_READONLY, size_high, size_low, nullptr);
+        CloseHandle(fd);
+
+        if (!mmap) {
+            std::cerr << "CreateFileMapping() failed" << std::endl;
+            exit(1);
+        }
+
+        *mapping = (uint64_t)mmap;
+        *baseAddress = MapViewOfFile(mmap, FILE_MAP_READ, 0, 0, 0);
+
+        if (!*baseAddress) {
+            std::cerr << "MapViewOfFile() failed, name = " << fname
+                      << ", error = " << GetLastError() << std::endl;
+            exit(1);
+        }
+#endif
+        uint8_t* data = (uint8_t*)*baseAddress;
+
+        if (   *data++ != *TB_MAGIC++
+            || *data++ != *TB_MAGIC++
+            || *data++ != *TB_MAGIC++
+            || *data++ != *TB_MAGIC) {
+            std::cerr << "Corrupted table in file " << fname << std::endl;
+            unmap(*baseAddress, *mapping);
+            return *baseAddress = nullptr, nullptr;
+        }
+
+        return data;
+    }
+
+    static void unmap(void* baseAddress, uint64_t mapping) {
+
+#ifndef _WIN32
+        munmap(baseAddress, mapping);
+#else
+        UnmapViewOfFile(baseAddress);
+        CloseHandle((HANDLE)mapping);
+#endif
+    }
+};
+
+std::string TBFile::Paths;
+
+WDLEntry::WDLEntry(const std::string& code) {
+
+    StateInfo st;
+    Position pos;
+
+    memset(this, 0, sizeof(WDLEntry));
+
+    ready = false;
+    key = pos.set(code, WHITE, &st).material_key();
+    pieceCount = popcount(pos.pieces());
+    hasPawns = pos.pieces(PAWN);
+
+    for (Color c = WHITE; c <= BLACK; ++c)
+        for (PieceType pt = PAWN; pt < KING; ++pt)
+            if (popcount(pos.pieces(c, pt)) == 1)
+                hasUniquePieces = true;
+
+    if (hasPawns) {
+        // Set the leading color. In case both sides have pawns the leading color
+        // is the side with less pawns because this leads to better compression.
+        bool c =   !pos.count<PAWN>(BLACK)
+                || (   pos.count<PAWN>(WHITE)
+                    && pos.count<PAWN>(BLACK) >= pos.count<PAWN>(WHITE));
+
+        pawnTable.pawnCount[0] = pos.count<PAWN>(c ? WHITE : BLACK);
+        pawnTable.pawnCount[1] = pos.count<PAWN>(c ? BLACK : WHITE);
+    }
+
+    key2 = pos.set(code, BLACK, &st).material_key();
+}
+
+WDLEntry::~WDLEntry() {
+
+    if (baseAddress)
+        TBFile::unmap(baseAddress, mapping);
+
+    for (int i = 0; i < 2; ++i)
+        if (hasPawns)
+            for (File f = FILE_A; f <= FILE_D; ++f)
+                delete pawnTable.file[i][f].precomp;
+        else
+            delete pieceTable[i].precomp;
+}
+
+DTZEntry::DTZEntry(const WDLEntry& wdl) {
+
+    memset(this, 0, sizeof(DTZEntry));
+
+    ready = false;
+    key = wdl.key;
+    key2 = wdl.key2;
+    pieceCount = wdl.pieceCount;
+    hasPawns = wdl.hasPawns;
+    hasUniquePieces = wdl.hasUniquePieces;
+
+    if (hasPawns) {
+        pawnTable.pawnCount[0] = wdl.pawnTable.pawnCount[0];
+        pawnTable.pawnCount[1] = wdl.pawnTable.pawnCount[1];
+    }
+}
+
+DTZEntry::~DTZEntry() {
+
+    if (baseAddress)
+        TBFile::unmap(baseAddress, mapping);
+
+    if (hasPawns)
+        for (File f = FILE_A; f <= FILE_D; ++f)
+            delete pawnTable.file[f].precomp;
+    else
+        delete pieceTable.precomp;
+}
+
+void HashTable::insert(const std::vector<PieceType>& pieces) {
+
+    std::string code;
+
+    for (PieceType pt : pieces)
+        code += PieceToChar[pt];
+
+    TBFile file(code.insert(code.find('K', 1), "v") + ".rtbw"); // KRK -> KRvK
+
+    if (!file.is_open()) // Only WDL file is checked
+        return;
+
+    file.close();
+
+    MaxCardinality = std::max((int)pieces.size(), MaxCardinality);
+
+    wdlTable.emplace_back(code);
+    dtzTable.emplace_back(wdlTable.back());
+
+    insert(wdlTable.back().key , &wdlTable.back(), &dtzTable.back());
+    insert(wdlTable.back().key2, &wdlTable.back(), &dtzTable.back());
+}
+
+// TB tables are compressed with canonical Huffman code. The compressed data is divided into
+// blocks of size d->sizeofBlock, and each block stores a variable number of symbols.
+// Each symbol represents either a WDL or a (remapped) DTZ value, or a pair of other symbols
+// (recursively). If you keep expanding the symbols in a block, you end up with up to 65536
+// WDL or DTZ values. Each symbol represents up to 256 values and will correspond after
+// Huffman coding to at least 1 bit. So a block of 32 bytes corresponds to at most
+// 32 x 8 x 256 = 65536 values. This maximum is only reached for tables that consist mostly
+// of draws or mostly of wins, but such tables are actually quite common. In principle, the
+// blocks in WDL tables are 64 bytes long (and will be aligned on cache lines). But for
+// mostly-draw or mostly-win tables this can leave many 64-byte blocks only half-filled, so
+// in such cases blocks are 32 bytes long. The blocks of DTZ tables are up to 1024 bytes long.
+// The generator picks the size that leads to the smallest table. The "book" of symbols and
+// Huffman codes is the same for all blocks in the table. A non-symmetric pawnless TB file
+// will have one table for wtm and one for btm, a TB file with pawns will have tables per
+// file a,b,c,d also in this case one set for wtm and one for btm.
+int decompress_pairs(PairsData* d, uint64_t idx) {
+
+    // Special case where all table positions store the same value
+    if (d->flags & TBFlag::SingleValue)
+        return d->minSymLen;
+
+    // First we need to locate the right block that stores the value at index "idx".
+    // Because each block n stores blockLength[n] + 1 values, the index i of the block
+    // that contains the value at position idx is:
+    //
+    //                    for (i = -1, sum = 0; sum <= idx; i++)
+    //                        sum += blockLength[i + 1] + 1;
+    //
+    // This can be slow, so we use SparseIndex[] populated with a set of SparseEntry that
+    // point to known indices into blockLength[]. Namely SparseIndex[k] is a SparseEntry
+    // that stores the blockLength[] index and the offset within that block of the value
+    // with index I(k), where:
+    //
+    //       I(k) = k * d->span + d->span / 2      (1)
+
+    // First step is to get the 'k' of the I(k) nearest to our idx, using definition (1)
+    uint32_t k = idx / d->span;
+
+    // Then we read the corresponding SparseIndex[] entry
+    uint32_t block = number<uint32_t, LittleEndian>(&d->sparseIndex[k].block);
+    int offset     = number<uint16_t, LittleEndian>(&d->sparseIndex[k].offset);
+
+    // Now compute the difference idx - I(k). From definition of k we know that
+    //
+    //       idx = k * d->span + idx % d->span    (2)
+    //
+    // So from (1) and (2) we can compute idx - I(K):
+    int diff = idx % d->span - d->span / 2;
+
+    // Sum the above to offset to find the offset corresponding to our idx
+    offset += diff;
+
+    // Move to previous/next block, until we reach the correct block that contains idx,
+    // that is when 0 <= offset <= d->blockLength[block]
+    while (offset < 0)
+        offset += d->blockLength[--block] + 1;
+
+    while (offset > d->blockLength[block])
+        offset -= d->blockLength[block++] + 1;
+
+    // Finally, we find the start address of our block of canonical Huffman symbols
+    uint32_t* ptr = (uint32_t*)(d->data + block * d->sizeofBlock);
+
+    // Read the first 64 bits in our block, this is a (truncated) sequence of
+    // unknown number of symbols of unknown length but we know the first one
+    // is at the beginning of this 64 bits sequence.
+    uint64_t buf64 = number<uint64_t, BigEndian>(ptr); ptr += 2;
+    int buf64Size = 64;
+    Sym sym;
+
+    while (true) {
+        int len = 0; // This is the symbol length - d->min_sym_len
+
+        // Now get the symbol length. For any symbol s64 of length l right-padded
+        // to 64 bits we know that d->base64[l-1] >= s64 >= d->base64[l] so we
+        // can find the symbol length iterating through base64[].
+        while (buf64 < d->base64[len])
+            ++len;
+
+        // All the symbols of a given length are consecutive integers (numerical
+        // sequence property), so we can compute the offset of our symbol of
+        // length len, stored at the beginning of buf64.
+        sym = (buf64 - d->base64[len]) >> (64 - len - d->minSymLen);
+
+        // Now add the value of the lowest symbol of length len to get our symbol
+        sym += number<Sym, LittleEndian>(&d->lowestSym[len]);
+
+        // If our offset is within the number of values represented by symbol sym
+        // we are done...
+        if (offset < d->symlen[sym] + 1)
+            break;
+
+        // ...otherwise update the offset and continue to iterate
+        offset -= d->symlen[sym] + 1;
+        len += d->minSymLen; // Get the real length
+        buf64 <<= len;       // Consume the just processed symbol
+        buf64Size -= len;
+
+        if (buf64Size <= 32) { // Refill the buffer
+            buf64Size += 32;
+            buf64 |= (uint64_t)number<uint32_t, BigEndian>(ptr++) << (64 - buf64Size);
+        }
+    }
+
+    // Ok, now we have our symbol that expands into d->symlen[sym] + 1 symbols.
+    // We binary-search for our value recursively expanding into the left and
+    // right child symbols until we reach a leaf node where symlen[sym] + 1 == 1
+    // that will store the value we need.
+    while (d->symlen[sym]) {
+
+        Sym left = d->btree[sym].get<LR::Left>();
+
+        // If a symbol contains 36 sub-symbols (d->symlen[sym] + 1 = 36) and
+        // expands in a pair (d->symlen[left] = 23, d->symlen[right] = 11), then
+        // we know that, for instance the ten-th value (offset = 10) will be on
+        // the left side because in Recursive Pairing child symbols are adjacent.
+        if (offset < d->symlen[left] + 1)
+            sym = left;
+        else {
+            offset -= d->symlen[left] + 1;
+            sym = d->btree[sym].get<LR::Right>();
+        }
+    }
+
+    return d->btree[sym].get<LR::Value>();
+}
+
+bool check_dtz_stm(WDLEntry*, int, File) { return true; }
+
+bool check_dtz_stm(DTZEntry* entry, int stm, File f) {
+
+    int flags = entry->hasPawns ? entry->pawnTable.file[f].precomp->flags
+                                : entry->pieceTable.precomp->flags;
+
+    return   (flags & TBFlag::STM) == stm
+          || ((entry->key == entry->key2) && !entry->hasPawns);
+}
+
+// DTZ scores are sorted by frequency of occurrence and then assigned the
+// values 0, 1, 2, ... in order of decreasing frequency. This is done for each
+// of the four WDLScore values. The mapping information necessary to reconstruct
+// the original values is stored in the TB file and read during map[] init.
+WDLScore map_score(WDLEntry*, File, int value, WDLScore) { return WDLScore(value - 2); }
+
+int map_score(DTZEntry* entry, File f, int value, WDLScore wdl) {
+
+    const int WDLMap[] = { 1, 3, 0, 2, 0 };
+
+    int flags = entry->hasPawns ? entry->pawnTable.file[f].precomp->flags
+                                : entry->pieceTable.precomp->flags;
+
+    uint8_t* map = entry->hasPawns ? entry->pawnTable.map
+                                   : entry->pieceTable.map;
+
+    uint16_t* idx = entry->hasPawns ? entry->pawnTable.file[f].map_idx
+                                    : entry->pieceTable.map_idx;
+    if (flags & TBFlag::Mapped)
+        value = map[idx[WDLMap[wdl + 2]] + value];
+
+    // DTZ tables store distance to zero in number of moves or plies. We
+    // want to return plies, so we have convert to plies when needed.
+    if (   (wdl == WDLWin  && !(flags & TBFlag::WinPlies))
+        || (wdl == WDLLoss && !(flags & TBFlag::LossPlies))
+        ||  wdl == WDLCursedWin
+        ||  wdl == WDLBlessedLoss)
+        value *= 2;
+
+    return value + 1;
+}
+
+// Compute a unique index out of a position and use it to probe the TB file. To
+// encode k pieces of same type and color, first sort the pieces by square in
+// ascending order s1 <= s2 <= ... <= sk then compute the unique index as:
+//
+//      idx = Binomial[1][s1] + Binomial[2][s2] + ... + Binomial[k][sk]
+//
+template<typename Entry, typename T = typename Ret<Entry>::type>
+T do_probe_table(const Position& pos, Entry* entry, WDLScore wdl, ProbeState* result) {
+
+    const bool IsWDL = std::is_same<Entry, WDLEntry>::value;
+
+    Square squares[TBPIECES];
+    Piece pieces[TBPIECES];
+    uint64_t idx;
+    int next = 0, size = 0, leadPawnsCnt = 0;
+    PairsData* d;
+    Bitboard b, leadPawns = 0;
+    File tbFile = FILE_A;
+
+    // A given TB entry like KRK has associated two material keys: KRvk and Kvkr.
+    // If both sides have the same pieces keys are equal. In this case TB tables
+    // only store the 'white to move' case, so if the position to lookup has black
+    // to move, we need to switch the color and flip the squares before to lookup.
+    bool symmetricBlackToMove = (entry->key == entry->key2 && pos.side_to_move());
+
+    // TB files are calculated for white as stronger side. For instance we have
+    // KRvK, not KvKR. A position where stronger side is white will have its
+    // material key == entry->key, otherwise we have to switch the color and
+    // flip the squares before to lookup.
+    bool blackStronger = (pos.material_key() != entry->key);
+
+    int flipColor   = (symmetricBlackToMove || blackStronger) * 8;
+    int flipSquares = (symmetricBlackToMove || blackStronger) * 070;
+    int stm         = (symmetricBlackToMove || blackStronger) ^ pos.side_to_move();
+
+    // For pawns, TB files store 4 separate tables according if leading pawn is on
+    // file a, b, c or d after reordering. The leading pawn is the one with maximum
+    // MapPawns[] value, that is the one most toward the edges and with lowest rank.
+    if (entry->hasPawns) {
+
+        // In all the 4 tables, pawns are at the beginning of the piece sequence and
+        // their color is the reference one. So we just pick the first one.
+        Piece pc = Piece(item(entry->pawnTable, 0, 0).precomp->pieces[0] ^ flipColor);
+
+        assert(type_of(pc) == PAWN);
+
+        leadPawns = b = pos.pieces(color_of(pc), PAWN);
+        do
+            squares[size++] = pop_lsb(&b) ^ flipSquares;
+        while (b);
+
+        leadPawnsCnt = size;
+
+        std::swap(squares[0], *std::max_element(squares, squares + leadPawnsCnt, pawns_comp));
+
+        tbFile = file_of(squares[0]);
+        if (tbFile > FILE_D)
+            tbFile = file_of(squares[0] ^ 7); // Horizontal flip: SQ_H1 -> SQ_A1
+
+        d = item(entry->pawnTable , stm, tbFile).precomp;
+    } else
+        d = item(entry->pieceTable, stm, tbFile).precomp;
+
+    // DTZ tables are one-sided, i.e. they store positions only for white to
+    // move or only for black to move, so check for side to move to be stm,
+    // early exit otherwise.
+    if (!IsWDL && !check_dtz_stm(entry, stm, tbFile))
+        return *result = CHANGE_STM, T();
+
+    // Now we are ready to get all the position pieces (but the lead pawns) and
+    // directly map them to the correct color and square.
+    b = pos.pieces() ^ leadPawns;
+    do {
+        Square s = pop_lsb(&b);
+        squares[size] = s ^ flipSquares;
+        pieces[size++] = Piece(pos.piece_on(s) ^ flipColor);
+    } while (b);
+
+    assert(size >= 2);
+
+    // Then we reorder the pieces to have the same sequence as the one stored
+    // in precomp->pieces[i]: the sequence that ensures the best compression.
+    for (int i = leadPawnsCnt; i < size; ++i)
+        for (int j = i; j < size; ++j)
+            if (d->pieces[i] == pieces[j])
+            {
+                std::swap(pieces[i], pieces[j]);
+                std::swap(squares[i], squares[j]);
+                break;
+            }
+
+    // Now we map again the squares so that the square of the lead piece is in
+    // the triangle A1-D1-D4.
+    if (file_of(squares[0]) > FILE_D)
+        for (int i = 0; i < size; ++i)
+            squares[i] ^= 7; // Horizontal flip: SQ_H1 -> SQ_A1
+
+    // Encode leading pawns starting with the one with minimum MapPawns[] and
+    // proceeding in ascending order.
+    if (entry->hasPawns) {
+        idx = LeadPawnIdx[leadPawnsCnt][squares[0]];
+
+        std::sort(squares + 1, squares + leadPawnsCnt, pawns_comp);
+
+        for (int i = 1; i < leadPawnsCnt; ++i)
+            idx += Binomial[i][MapPawns[squares[i]]];
+
+        goto encode_remaining; // With pawns we have finished special treatments
+    }
+
+    // In positions withouth pawns, we further flip the squares to ensure leading
+    // piece is below RANK_5.
+    if (rank_of(squares[0]) > RANK_4)
+        for (int i = 0; i < size; ++i)
+            squares[i] ^= 070; // Vertical flip: SQ_A8 -> SQ_A1
+
+    // Look for the first piece of the leading group not on the A1-D4 diagonal
+    // and ensure it is mapped below the diagonal.
+    for (int i = 0; i < d->groupLen[0]; ++i) {
+        if (!off_A1H8(squares[i]))
+            continue;
+
+        if (off_A1H8(squares[i]) > 0) // A1-H8 diagonal flip: SQ_A3 -> SQ_C3
+            for (int j = i; j < size; ++j)
+                squares[j] = Square(((squares[j] >> 3) | (squares[j] << 3)) & 63);
+        break;
+    }
+
+    // Encode the leading group.
+    //
+    // Suppose we have KRvK. Let's say the pieces are on square numbers wK, wR
+    // and bK (each 0...63). The simplest way to map this position to an index
+    // is like this:
+    //
+    //   index = wK * 64 * 64 + wR * 64 + bK;
+    //
+    // But this way the TB is going to have 64*64*64 = 262144 positions, with
+    // lots of positions being equivalent (because they are mirrors of each
+    // other) and lots of positions being invalid (two pieces on one square,
+    // adjacent kings, etc.).
+    // Usually the first step is to take the wK and bK together. There are just
+    // 462 ways legal and not-mirrored ways to place the wK and bK on the board.
+    // Once we have placed the wK and bK, there are 62 squares left for the wR
+    // Mapping its square from 0..63 to available squares 0..61 can be done like:
+    //
+    //   wR -= (wR > wK) + (wR > bK);
+    //
+    // In words: if wR "comes later" than wK, we deduct 1, and the same if wR
+    // "comes later" than bK. In case of two same pieces like KRRvK we want to
+    // place the two Rs "together". If we have 62 squares left, we can place two
+    // Rs "together" in 62 * 61 / 2 ways (we divide by 2 because rooks can be
+    // swapped and still get the same position.)
+    //
+    // In case we have at least 3 unique pieces (inlcuded kings) we encode them
+    // together.
+    if (entry->hasUniquePieces) {
+
+        int adjust1 =  squares[1] > squares[0];
+        int adjust2 = (squares[2] > squares[0]) + (squares[2] > squares[1]);
+
+        // First piece is below a1-h8 diagonal. MapA1D1D4[] maps the b1-d1-d3
+        // triangle to 0...5. There are 63 squares for second piece and and 62
+        // (mapped to 0...61) for the third.
+        if (off_A1H8(squares[0]))
+            idx = (   MapA1D1D4[squares[0]]  * 63
+                   + (squares[1] - adjust1)) * 62
+                   +  squares[2] - adjust2;
+
+        // First piece is on a1-h8 diagonal, second below: map this occurence to
+        // 6 to differentiate from the above case, rank_of() maps a1-d4 diagonal
+        // to 0...3 and finally MapB1H1H7[] maps the b1-h1-h7 triangle to 0..27.
+        else if (off_A1H8(squares[1]))
+            idx = (  6 * 63 + rank_of(squares[0]) * 28
+                   + MapB1H1H7[squares[1]])       * 62
+                   + squares[2] - adjust2;
+
+        // First two pieces are on a1-h8 diagonal, third below
+        else if (off_A1H8(squares[2]))
+            idx =  6 * 63 * 62 + 4 * 28 * 62
+                 +  rank_of(squares[0])        * 7 * 28
+                 + (rank_of(squares[1]) - adjust1) * 28
+                 +  MapB1H1H7[squares[2]];
+
+        // All 3 pieces on the diagonal a1-h8
+        else
+            idx = 6 * 63 * 62 + 4 * 28 * 62 + 4 * 7 * 28
+                 +  rank_of(squares[0])         * 7 * 6
+                 + (rank_of(squares[1]) - adjust1)  * 6
+                 + (rank_of(squares[2]) - adjust2);
+    } else
+        // We don't have at least 3 unique pieces, like in KRRvKBB, just map
+        // the kings.
+        idx = MapKK[MapA1D1D4[squares[0]]][squares[1]];
+
+encode_remaining:
+    idx *= d->groupIdx[0];
+    Square* groupSq = squares + d->groupLen[0];
+
+    // Encode remainig pawns then pieces according to square, in ascending order
+    bool remainingPawns = entry->hasPawns && entry->pawnTable.pawnCount[1];
+
+    while (d->groupLen[++next])
+    {
+        std::sort(groupSq, groupSq + d->groupLen[next]);
+        uint64_t n = 0;
+
+        // Map down a square if "comes later" than a square in the previous
+        // groups (similar to what done earlier for leading group pieces).
+        for (int i = 0; i < d->groupLen[next]; ++i)
+        {
+            auto f = [&](Square s) { return groupSq[i] > s; };
+            auto adjust = std::count_if(squares, groupSq, f);
+            n += Binomial[i + 1][groupSq[i] - adjust - 8 * remainingPawns];
+        }
+
+        remainingPawns = false;
+        idx += n * d->groupIdx[next];
+        groupSq += d->groupLen[next];
+    }
+
+    // Now that we have the index, decompress the pair and get the score
+    return map_score(entry, tbFile, decompress_pairs(d, idx), wdl);
+}
+
+// Group together pieces that will be encoded together. The general rule is that
+// a group contains pieces of same type and color. The exception is the leading
+// group that, in case of positions withouth pawns, can be formed by 3 different
+// pieces (default) or by the king pair when there is not a unique piece apart
+// from the kings. When there are pawns, pawns are always first in pieces[].
+//
+// As example KRKN -> KRK + N, KNNK -> KK + NN, KPPKP -> P + PP + K + K
+//
+// The actual grouping depends on the TB generator and can be inferred from the
+// sequence of pieces in piece[] array.
+template<typename T>
+void set_groups(T& e, PairsData* d, int order[], File f) {
+
+    int n = 0, firstLen = e.hasPawns ? 0 : e.hasUniquePieces ? 3 : 2;
+    d->groupLen[n] = 1;
+
+    // Number of pieces per group is stored in groupLen[], for instance in KRKN
+    // the encoder will default on '111', so groupLen[] will be (3, 1).
+    for (int i = 1; i < e.pieceCount; ++i)
+        if (--firstLen > 0 || d->pieces[i] == d->pieces[i - 1])
+            d->groupLen[n]++;
+        else
+            d->groupLen[++n] = 1;
+
+    d->groupLen[++n] = 0; // Zero-terminated
+
+    // The sequence in pieces[] defines the groups, but not the order in which
+    // they are encoded. If the pieces in a group g can be combined on the board
+    // in N(g) different ways, then the position encoding will be of the form:
+    //
+    //           g1 * N(g2) * N(g3) + g2 * N(g3) + g3
+    //
+    // This ensures unique encoding for the whole position. The order of the
+    // groups is a per-table parameter and could not follow the canonical leading
+    // pawns/pieces -> remainig pawns -> remaining pieces. In particular the
+    // first group is at order[0] position and the remaining pawns, when present,
+    // are at order[1] position.
+    bool pp = e.hasPawns && e.pawnTable.pawnCount[1]; // Pawns on both sides
+    int next = pp ? 2 : 1;
+    int freeSquares = 64 - d->groupLen[0] - (pp ? d->groupLen[1] : 0);
+    uint64_t idx = 1;
+
+    for (int k = 0; next < n || k == order[0] || k == order[1]; ++k)
+        if (k == order[0]) // Leading pawns or pieces
+        {
+            d->groupIdx[0] = idx;
+            idx *=         e.hasPawns ? LeadPawnsSize[d->groupLen[0]][f]
+                  : e.hasUniquePieces ? 31332 : 462;
+        }
+        else if (k == order[1]) // Remaining pawns
+        {
+            d->groupIdx[1] = idx;
+            idx *= Binomial[d->groupLen[1]][48 - d->groupLen[0]];
+        }
+        else // Remainig pieces
+        {
+            d->groupIdx[next] = idx;
+            idx *= Binomial[d->groupLen[next]][freeSquares];
+            freeSquares -= d->groupLen[next++];
+        }
+
+    d->groupIdx[n] = idx;
+}
+
+// In Recursive Pairing each symbol represents a pair of childern symbols. So
+// read d->btree[] symbols data and expand each one in his left and right child
+// symbol until reaching the leafs that represent the symbol value.
+uint8_t set_symlen(PairsData* d, Sym s, std::vector<bool>& visited) {
+
+    visited[s] = true; // We can set it now because tree is acyclic
+    Sym sr = d->btree[s].get<LR::Right>();
+
+    if (sr == 0xFFF)
+        return 0;
+
+    Sym sl = d->btree[s].get<LR::Left>();
+
+    if (!visited[sl])
+        d->symlen[sl] = set_symlen(d, sl, visited);
+
+    if (!visited[sr])
+        d->symlen[sr] = set_symlen(d, sr, visited);
+
+    return d->symlen[sl] + d->symlen[sr] + 1;
+}
+
+uint8_t* set_sizes(PairsData* d, uint8_t* data) {
+
+    d->flags = *data++;
+
+    if (d->flags & TBFlag::SingleValue) {
+        d->blocksNum = d->blockLengthSize = 0;
+        d->span = d->sparseIndexSize = 0; // Broken MSVC zero-init
+        d->minSymLen = *data++; // Here we store the single value
+        return data;
+    }
+
+    // groupLen[] is a zero-terminated list of group lengths, the last groupIdx[]
+    // element stores the biggest index that is the tb size.
+    uint64_t tbSize = d->groupIdx[std::find(d->groupLen, d->groupLen + 7, 0) - d->groupLen];
+
+    d->sizeofBlock = 1ULL << *data++;
+    d->span = 1ULL << *data++;
+    d->sparseIndexSize = (tbSize + d->span - 1) / d->span; // Round up
+    int padding = number<uint8_t, LittleEndian>(data++);
+    d->blocksNum = number<uint32_t, LittleEndian>(data); data += sizeof(uint32_t);
+    d->blockLengthSize = d->blocksNum + padding; // Padded to ensure SparseIndex[]
+                                                 // does not point out of range.
+    d->maxSymLen = *data++;
+    d->minSymLen = *data++;
+    d->lowestSym = (Sym*)data;
+    d->base64.resize(d->maxSymLen - d->minSymLen + 1);
+
+    // The canonical code is ordered such that longer symbols (in terms of
+    // the number of bits of their Huffman code) have lower numeric value,
+    // so that d->lowestSym[i] >= d->lowestSym[i+1] (when read as LittleEndian).
+    // Starting from this we compute a base64[] table indexed by symbol length
+    // and containing 64 bit values so that d->base64[i] >= d->base64[i+1].
+    // See http://www.eecs.harvard.edu/~michaelm/E210/huffman.pdf
+    for (int i = d->base64.size() - 2; i >= 0; --i) {
+        d->base64[i] = (d->base64[i + 1] + number<Sym, LittleEndian>(&d->lowestSym[i])
+                                         - number<Sym, LittleEndian>(&d->lowestSym[i + 1])) / 2;
+
+        assert(d->base64[i] * 2 >= d->base64[i+1]);
+    }
+
+    // Now left-shift by an amount so that d->base64[i] gets shifted 1 bit more
+    // than d->base64[i+1] and given the above assert condition, we ensure that
+    // d->base64[i] >= d->base64[i+1]. Moreover for any symbol s64 of length i
+    // and right-padded to 64 bits holds d->base64[i-1] >= s64 >= d->base64[i].
+    for (size_t i = 0; i < d->base64.size(); ++i)
+        d->base64[i] <<= 64 - i - d->minSymLen; // Right-padding to 64 bits
+
+    data += d->base64.size() * sizeof(Sym);
+    d->symlen.resize(number<uint16_t, LittleEndian>(data)); data += sizeof(uint16_t);
+    d->btree = (LR*)data;
+
+    // The comrpession scheme used is "Recursive Pairing", that replaces the most
+    // frequent adjacent pair of symbols in the source message by a new symbol,
+    // reevaluating the frequencies of all of the symbol pairs with respect to
+    // the extended alphabet, and then repeating the process.
+    // See http://www.larsson.dogma.net/dcc99.pdf
+    std::vector<bool> visited(d->symlen.size());
+
+    for (Sym sym = 0; sym < d->symlen.size(); ++sym)
+        if (!visited[sym])
+            d->symlen[sym] = set_symlen(d, sym, visited);
+
+    return data + d->symlen.size() * sizeof(LR) + (d->symlen.size() & 1);
+}
+
+template<typename T>
+uint8_t* set_dtz_map(WDLEntry&, T&, uint8_t*, File) { return nullptr; }
+
+template<typename T>
+uint8_t* set_dtz_map(DTZEntry&, T& p, uint8_t* data, File maxFile) {
+
+    p.map = data;
+
+    for (File f = FILE_A; f <= maxFile; ++f) {
+        if (item(p, 0, f).precomp->flags & TBFlag::Mapped)
+            for (int i = 0; i < 4; ++i) { // Sequence like 3,x,x,x,1,x,0,2,x,x
+                item(p, 0, f).map_idx[i] = (uint16_t)(data - p.map + 1);
+                data += *data + 1;
+            }
+    }
+
+    return data += (uintptr_t)data & 1; // Word alignment
+}
+
+template<typename Entry, typename T>
+void do_init(Entry& e, T& p, uint8_t* data) {
+
+    const bool IsWDL = std::is_same<Entry, WDLEntry>::value;
+
+    PairsData* d;
+
+    enum { Split = 1, HasPawns = 2 };
+
+    assert(e.hasPawns        == !!(*data & HasPawns));
+    assert((e.key != e.key2) == !!(*data & Split));
+
+    data++; // First byte stores flags
+
+    const int Sides = IsWDL && (e.key != e.key2) ? 2 : 1;
+    const File MaxFile = e.hasPawns ? FILE_D : FILE_A;
+
+    bool pp = e.hasPawns && e.pawnTable.pawnCount[1]; // Pawns on both sides
+
+    assert(!pp || e.pawnTable.pawnCount[0]);
+
+    for (File f = FILE_A; f <= MaxFile; ++f) {
+
+        for (int i = 0; i < Sides; i++)
+            item(p, i, f).precomp = new PairsData();
+
+        int order[][2] = { { *data & 0xF, pp ? *(data + 1) & 0xF : 0xF },
+                           { *data >>  4, pp ? *(data + 1) >>  4 : 0xF } };
+        data += 1 + pp;
+
+        for (int k = 0; k < e.pieceCount; ++k, ++data)
+            for (int i = 0; i < Sides; i++)
+                item(p, i, f).precomp->pieces[k] = Piece(i ? *data >>  4 : *data & 0xF);
+
+        for (int i = 0; i < Sides; ++i)
+            set_groups(e, item(p, i, f).precomp, order[i], f);
+    }
+
+    data += (uintptr_t)data & 1; // Word alignment
+
+    for (File f = FILE_A; f <= MaxFile; ++f)
+        for (int i = 0; i < Sides; i++)
+            data = set_sizes(item(p, i, f).precomp, data);
+
+    if (!IsWDL)
+        data = set_dtz_map(e, p, data, MaxFile);
+
+    for (File f = FILE_A; f <= MaxFile; ++f)
+        for (int i = 0; i < Sides; i++) {
+            (d = item(p, i, f).precomp)->sparseIndex = (SparseEntry*)data;
+            data += d->sparseIndexSize * sizeof(SparseEntry);
+        }
+
+    for (File f = FILE_A; f <= MaxFile; ++f)
+        for (int i = 0; i < Sides; i++) {
+            (d = item(p, i, f).precomp)->blockLength = (uint16_t*)data;
+            data += d->blockLengthSize * sizeof(uint16_t);
+        }
+
+    for (File f = FILE_A; f <= MaxFile; ++f)
+        for (int i = 0; i < Sides; i++) {
+            data = (uint8_t*)(((uintptr_t)data + 0x3F) & ~0x3F); // 64 byte alignment
+            (d = item(p, i, f).precomp)->data = data;
+            data += d->blocksNum * d->sizeofBlock;
+        }
+}
+
+template<typename Entry>
+void* init(Entry& e, const Position& pos) {
+
+    const bool IsWDL = std::is_same<Entry, WDLEntry>::value;
+
+    static Mutex mutex;
+
+    // Avoid a thread reads 'ready' == true while another is still in do_init(),
+    // this could happen due to compiler reordering.
+    if (e.ready.load(std::memory_order_acquire))
+        return e.baseAddress;
+
+    std::unique_lock<Mutex> lk(mutex);
+
+    if (e.ready.load(std::memory_order_relaxed)) // Recheck under lock
+        return e.baseAddress;
+
+    // Pieces strings in decreasing order for each color, like ("KPP","KR")
+    std::string fname, w, b;
+    for (PieceType pt = KING; pt >= PAWN; --pt) {
+        w += std::string(popcount(pos.pieces(WHITE, pt)), PieceToChar[pt]);
+        b += std::string(popcount(pos.pieces(BLACK, pt)), PieceToChar[pt]);
+    }
+
+    const uint8_t TB_MAGIC[][4] = { { 0xD7, 0x66, 0x0C, 0xA5 },
+                                    { 0x71, 0xE8, 0x23, 0x5D } };
+
+    fname =  (e.key == pos.material_key() ? w + 'v' + b : b + 'v' + w)
+           + (IsWDL ? ".rtbw" : ".rtbz");
+
+    uint8_t* data = TBFile(fname).map(&e.baseAddress, &e.mapping, TB_MAGIC[IsWDL]);
+    if (data)
+        e.hasPawns ? do_init(e, e.pawnTable, data) : do_init(e, e.pieceTable, data);
+
+    e.ready.store(true, std::memory_order_release);
+    return e.baseAddress;
+}
+
+template<typename E, typename T = typename Ret<E>::type>
+T probe_table(const Position& pos, ProbeState* result, WDLScore wdl = WDLDraw) {
+
+    if (!(pos.pieces() ^ pos.pieces(KING)))
+        return T(WDLDraw); // KvK
+
+    E* entry = EntryTable.get<E>(pos.material_key());
+
+    if (!entry || !init(*entry, pos))
+        return *result = FAIL, T();
+
+    return do_probe_table(pos, entry, wdl, result);
+}
+
+// For a position where the side to move has a winning capture it is not necessary
+// to store a winning value so the generator treats such positions as "don't cares"
+// and tries to assign to it a value that improves the compression ratio. Similarly,
+// if the side to move has a drawing capture, then the position is at least drawn.
+// If the position is won, then the TB needs to store a win value. But if the
+// position is drawn, the TB may store a loss value if that is better for compression.
+// All of this means that during probing, the engine must look at captures and probe
+// their results and must probe the position itself. The "best" result of these
+// probes is the correct result for the position.
+// DTZ table don't store values when a following move is a zeroing winning move
+// (winning capture or winning pawn move). Also DTZ store wrong values for positions
+// where the best move is an ep-move (even if losing). So in all these cases set
+// the state to ZEROING_BEST_MOVE.
+template<bool CheckZeroingMoves = false>
+WDLScore search(Position& pos, ProbeState* result) {
+
+    WDLScore value, bestValue = WDLLoss;
+    StateInfo st;
+
+    auto moveList = MoveList<LEGAL>(pos);
+    size_t totalCount = moveList.size(), moveCount = 0;
+
+    for (const Move& move : moveList)
+    {
+        if (   !pos.capture(move)
+            && (!CheckZeroingMoves || type_of(pos.moved_piece(move)) != PAWN))
+            continue;
+
+        moveCount++;
+
+        pos.do_move(move, st);
+        value = -search(pos, result);
+        pos.undo_move(move);
+
+        if (*result == FAIL)
+            return WDLDraw;
+
+        if (value > bestValue)
+        {
+            bestValue = value;
+
+            if (value >= WDLWin)
+            {
+                *result = ZEROING_BEST_MOVE; // Winning DTZ-zeroing move
+                return value;
+            }
+        }
+    }
+
+    // In case we have already searched all the legal moves we don't have to probe
+    // the TB because the stored score could be wrong. For instance TB tables
+    // do not contain information on position with ep rights, so in this case
+    // the result of probe_wdl_table is wrong. Also in case of only capture
+    // moves, for instance here 4K3/4q3/6p1/2k5/6p1/8/8/8 w - - 0 7, we have to
+    // return with ZEROING_BEST_MOVE set.
+    bool noMoreMoves = (moveCount && moveCount == totalCount);
+
+    if (noMoreMoves)
+        value = bestValue;
+    else
+    {
+        value = probe_table<WDLEntry>(pos, result);
+
+        if (*result == FAIL)
+            return WDLDraw;
+    }
+
+    // DTZ stores a "don't care" value if bestValue is a win
+    if (bestValue >= value)
+        return *result = (   bestValue > WDLDraw
+                          || noMoreMoves ? ZEROING_BEST_MOVE : OK), bestValue;
+
+    return *result = OK, value;
+}
+
+} // namespace
+
+void Tablebases::init(const std::string& paths) {
+
+    EntryTable.clear();
+    MaxCardinality = 0;
+    TBFile::Paths = paths;
+
+    if (paths.empty() || paths == "<empty>")
+        return;
+
+    // MapB1H1H7[] encodes a square below a1-h8 diagonal to 0..27
+    int code = 0;
+    for (Square s = SQ_A1; s <= SQ_H8; ++s)
+        if (off_A1H8(s) < 0)
+            MapB1H1H7[s] = code++;
+
+    // MapA1D1D4[] encodes a square in the a1-d1-d4 triangle to 0..9
+    std::vector<Square> diagonal;
+    code = 0;
+    for (Square s = SQ_A1; s <= SQ_D4; ++s)
+        if (off_A1H8(s) < 0 && file_of(s) <= FILE_D)
+            MapA1D1D4[s] = code++;
+
+        else if (!off_A1H8(s) && file_of(s) <= FILE_D)
+            diagonal.push_back(s);
+
+    // Diagonal squares are encoded as last ones
+    for (auto s : diagonal)
+        MapA1D1D4[s] = code++;
+
+    // MapKK[] encodes all the 461 possible legal positions of two kings where
+    // the first is in the a1-d1-d4 triangle. If the first king is on the a1-d4
+    // diagonal, the other one shall not to be above the a1-h8 diagonal.
+    std::vector<std::pair<int, Square>> bothOnDiagonal;
+    code = 0;
+    for (int idx = 0; idx < 10; idx++)
+        for (Square s1 = SQ_A1; s1 <= SQ_D4; ++s1)
+            if (MapA1D1D4[s1] == idx && (idx || s1 == SQ_B1)) // SQ_B1 is mapped to 0
+            {
+                for (Square s2 = SQ_A1; s2 <= SQ_H8; ++s2)
+                    if ((PseudoAttacks[KING][s1] | s1) & s2)
+                        continue; // Illegal position
+
+                    else if (!off_A1H8(s1) && off_A1H8(s2) > 0)
+                        continue; // First on diagonal, second above
+
+                    else if (!off_A1H8(s1) && !off_A1H8(s2))
+                        bothOnDiagonal.push_back(std::make_pair(idx, s2));
+
+                    else
+                        MapKK[idx][s2] = code++;
+            }
+
+    // Legal positions with both kings on diagonal are encoded as last ones
+    for (auto p : bothOnDiagonal)
+        MapKK[p.first][p.second] = code++;
+
+    // Binomial[] stores the Binomial Coefficents using Pascal rule. There
+    // are Binomial[k][n] ways to choose k elements from a set of n elements.
+    Binomial[0][0] = 1;
+
+    for (int n = 1; n < 64; n++) // Squares
+        for (int k = 0; k < 6 && k <= n; ++k) // Pieces
+            Binomial[k][n] =  (k > 0 ? Binomial[k - 1][n - 1] : 0)
+                            + (k < n ? Binomial[k    ][n - 1] : 0);
+
+    // MapPawns[s] encodes squares a2-h7 to 0..47. This is the number of possible
+    // available squares when the leading one is in 's'. Moreover the pawn with
+    // highest MapPawns[] is the leading pawn, the one nearest the edge and,
+    // among pawns with same file, the one with lowest rank.
+    int availableSquares = 47; // Available squares when lead pawn is in a2
+
+    // Init the tables for the encoding of leading pawns group: with 6-men TB we
+    // can have up to 4 leading pawns (KPPPPK).
+    for (int leadPawnsCnt = 1; leadPawnsCnt <= 4; ++leadPawnsCnt)
+        for (File f = FILE_A; f <= FILE_D; ++f)
+        {
+            // Restart the index at every file because TB table is splitted
+            // by file, so we can reuse the same index for different files.
+            int idx = 0;
+
+            // Sum all possible combinations for a given file, starting with
+            // the leading pawn on rank 2 and increasing the rank.
+            for (Rank r = RANK_2; r <= RANK_7; ++r)
+            {
+                Square sq = make_square(f, r);
+
+                // Compute MapPawns[] at first pass.
+                // If sq is the leading pawn square, any other pawn cannot be
+                // below or more toward the edge of sq. There are 47 available
+                // squares when sq = a2 and reduced by 2 for any rank increase
+                // due to mirroring: sq == a3 -> no a2, h2, so MapPawns[a3] = 45
+                if (leadPawnsCnt == 1)
+                {
+                    MapPawns[sq] = availableSquares--;
+                    MapPawns[sq ^ 7] = availableSquares--; // Horizontal flip
+                }
+                LeadPawnIdx[leadPawnsCnt][sq] = idx;
+                idx += Binomial[leadPawnsCnt - 1][MapPawns[sq]];
+            }
+            // After a file is traversed, store the cumulated per-file index
+            LeadPawnsSize[leadPawnsCnt][f] = idx;
+        }
+
+    for (PieceType p1 = PAWN; p1 < KING; ++p1) {
+        EntryTable.insert({KING, p1, KING});
+
+        for (PieceType p2 = PAWN; p2 <= p1; ++p2) {
+            EntryTable.insert({KING, p1, p2, KING});
+            EntryTable.insert({KING, p1, KING, p2});
+
+            for (PieceType p3 = PAWN; p3 < KING; ++p3)
+                EntryTable.insert({KING, p1, p2, KING, p3});
+
+            for (PieceType p3 = PAWN; p3 <= p2; ++p3) {
+                EntryTable.insert({KING, p1, p2, p3, KING});
+
+                for (PieceType p4 = PAWN; p4 <= p3; ++p4)
+                    EntryTable.insert({KING, p1, p2, p3, p4, KING});
+
+                for (PieceType p4 = PAWN; p4 < KING; ++p4)
+                    EntryTable.insert({KING, p1, p2, p3, KING, p4});
+            }
+
+            for (PieceType p3 = PAWN; p3 <= p1; ++p3)
+                for (PieceType p4 = PAWN; p4 <= (p1 == p3 ? p2 : p3); ++p4)
+                    EntryTable.insert({KING, p1, p2, KING, p3, p4});
+        }
+    }
+
+    sync_cout << "info string Found " << EntryTable.size() << " tablebases" << sync_endl;
+}
+
+// Probe the WDL table for a particular position.
+// If *result != FAIL, 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
+WDLScore Tablebases::probe_wdl(Position& pos, ProbeState* result) {
+
+    *result = OK;
+    return search(pos, result);
+}
+
+// Probe the DTZ table for a particular position.
+// If *result != FAIL, 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, ProbeState* result) {
+
+    *result = OK;
+    WDLScore wdl = search<true>(pos, result);
+
+    if (*result == FAIL || wdl == WDLDraw) // DTZ tables don't store draws
+        return 0;
+
+    // DTZ stores a 'don't care' value in this case, or even a plain wrong
+    // one as in case the best move is a losing ep, so it cannot be probed.
+    if (*result == ZEROING_BEST_MOVE)
+        return dtz_before_zeroing(wdl);
+
+    int dtz = probe_table<DTZEntry>(pos, result, wdl);
+
+    if (*result == FAIL)
+        return 0;
+
+    if (*result != CHANGE_STM)
+        return (dtz + 100 * (wdl == WDLBlessedLoss || wdl == WDLCursedWin)) * sign_of(wdl);
+
+    // DTZ stores results for the other side, so we need to do a 1-ply search and
+    // find the winning move that minimizes DTZ.
+    StateInfo st;
+    int minDTZ = 0xFFFF;
+
+    for (const Move& move : MoveList<LEGAL>(pos))
+    {
+        bool zeroing = pos.capture(move) || type_of(pos.moved_piece(move)) == PAWN;
+
+        pos.do_move(move, st);
+
+        // For zeroing moves we want the dtz of the move _before_ doing it,
+        // otherwise we will get the dtz of the next move sequence. Search the
+        // position after the move to get the score sign (because even in a
+        // winning position we could make a losing capture or going for a draw).
+        dtz = zeroing ? -dtz_before_zeroing(search(pos, result))
+                      : -probe_dtz(pos, result);
+
+        pos.undo_move(move);
+
+        if (*result == FAIL)
+            return 0;
+
+        // Convert result from 1-ply search. Zeroing moves are already accounted
+        // by dtz_before_zeroing() that returns the DTZ of the previous move.
+        if (!zeroing)
+            dtz += sign_of(dtz);
+
+        // Skip the draws and if we are winning only pick positive dtz
+        if (dtz < minDTZ && sign_of(dtz) == sign_of(wdl))
+            minDTZ = dtz;
+    }
+
+    // Special handle a mate position, when there are no legal moves, in this
+    // case return value is somewhat arbitrary, so stick to the original TB code
+    // that returns -1 in this case.
+    return minDTZ == 0xFFFF ? -1 : minDTZ;
+}
+
+// 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;
+    }
+}
+
+// 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)
+{
+    assert(rootMoves.size());
+
+    ProbeState result;
+    int dtz = probe_dtz(pos, &result);
+
+    if (result == FAIL)
+        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);
+        int v = 0;
+
+        if (pos.checkers() && dtz > 0) {
+            ExtMove s[MAX_MOVES];
+
+            if (generate<LEGAL>(pos, s) == s)
+                v = 1;
+        }
+
+        if (!v) {
+            if (st.rule50 != 0) {
+                v = -probe_dtz(pos, &result);
+
+                if (v > 0)
+                    ++v;
+                else if (v < 0)
+                    --v;
+            } else {
+                v = -probe_wdl(pos, &result);
+                v = dtz_before_zeroing(WDLScore(v));
+            }
+        }
+
+        pos.undo_move(move);
+
+        if (result == FAIL)
+            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 ? st.previous->rule50 : 0;
+
+    // Use 50-move counter to determine whether the root position is
+    // won, lost or drawn.
+    WDLScore wdl = WDLDraw;
+
+    if (dtz > 0)
+        wdl = (dtz + cnt50 <= 100) ? WDLWin : WDLCursedWin;
+    else if (dtz < 0)
+        wdl = (-dtz + cnt50 <= 100) ? WDLLoss : WDLBlessedLoss;
+
+    // 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 == WDLCursedWin && dtz <= 100)
+        score = (Value)(((200 - dtz - cnt50) * int(PawnValueEg)) / 200);
+    else if (wdl == WDLBlessedLoss && 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)
+{
+    ProbeState result;
+
+    WDLScore wdl = Tablebases::probe_wdl(pos, &result);
+
+    if (result == FAIL)
+        return false;
+
+    score = WDL_to_value[wdl + 2];
+
+    StateInfo st;
+
+    int best = WDLLoss;
+
+    // Probe each move
+    for (size_t i = 0; i < rootMoves.size(); ++i) {
+        Move move = rootMoves[i].pv[0];
+        pos.do_move(move, st);
+        WDLScore v = -Tablebases::probe_wdl(pos, &result);
+        pos.undo_move(move);
+
+        if (result == FAIL)
+            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..287b617
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,79 @@
+/*
+  Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
+  Copyright (c) 2013 Ronald de Man
+  Copyright (C) 2016-2018 Marco Costalba, Lucas Braesch
+
+  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 TBPROBE_H
+#define TBPROBE_H
+
+#include <ostream>
+
+#include "../search.h"
+
+namespace Tablebases {
+
+enum WDLScore {
+    WDLLoss        = -2, // Loss
+    WDLBlessedLoss = -1, // Loss, but draw under 50-move rule
+    WDLDraw        =  0, // Draw
+    WDLCursedWin   =  1, // Win, but draw under 50-move rule
+    WDLWin         =  2, // Win
+
+    WDLScoreNone  = -1000
+};
+
+// Possible states after a probing operation
+enum ProbeState {
+    FAIL              =  0, // Probe failed (missing file table)
+    OK                =  1, // Probe succesful
+    CHANGE_STM        = -1, // DTZ should check the other side
+    ZEROING_BEST_MOVE =  2  // Best move zeroes DTZ (capture or pawn move)
+};
+
+extern int MaxCardinality;
+
+void init(const std::string& paths);
+WDLScore probe_wdl(Position& pos, ProbeState* result);
+int probe_dtz(Position& pos, ProbeState* result);
+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);
+
+inline std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const WDLScore v) {
+
+    os << (v == WDLLoss        ? "Loss" :
+           v == WDLBlessedLoss ? "Blessed loss" :
+           v == WDLDraw        ? "Draw" :
+           v == WDLCursedWin   ? "Cursed win" :
+           v == WDLWin         ? "Win" : "None");
+
+    return os;
+}
+
+inline std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const ProbeState v) {
+
+    os << (v == FAIL              ? "Failed" :
+           v == OK                ? "Success" :
+           v == CHANGE_STM        ? "Probed opponent side" :
+           v == ZEROING_BEST_MOVE ? "Best move zeroes DTZ" : "None");
+
+    return os;
+}
+
+}
+
+#endif
diff --git a/src/thread.cpp b/src/thread.cpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..97beb58
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,199 @@
+/*
+  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) 2015-2018 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 waits until it goes to sleep
+/// in idle_loop(). Note that 'searching' and 'exit' should be alredy set.
+
+Thread::Thread(size_t n) : idx(n), stdThread(&Thread::idle_loop, this) {
+
+  wait_for_search_finished();
+}
+
+
+/// Thread destructor wakes up the thread in idle_loop() and waits
+/// for its termination. Thread should be already waiting.
+
+Thread::~Thread() {
+
+  assert(!searching);
+
+  exit = true;
+  start_searching();
+  stdThread.join();
+}
+
+
+/// Thread::clear() reset histories, usually before a new game
+
+void Thread::clear() {
+
+  counterMoves.fill(MOVE_NONE);
+  mainHistory.fill(0);
+  captureHistory.fill(0);
+
+  for (auto& to : contHistory)
+      for (auto& h : to)
+          h.fill(0);
+
+  contHistory[NO_PIECE][0].fill(Search::CounterMovePruneThreshold - 1);
+}
+
+/// Thread::start_searching() wakes up the thread that will start the search
+
+void Thread::start_searching() {
+
+  std::lock_guard<Mutex> lk(mutex);
+  searching = true;
+  cv.notify_one(); // Wake up the thread in idle_loop()
+}
+
+
+/// Thread::wait_for_search_finished() blocks on the condition variable
+/// until the thread has finished searching.
+
+void Thread::wait_for_search_finished() {
+
+  std::unique_lock<Mutex> lk(mutex);
+  cv.wait(lk, [&]{ return !searching; });
+}
+
+
+/// Thread::idle_loop() is where the thread is parked, blocked on the
+/// condition variable, when it has no work to do.
+
+void Thread::idle_loop() {
+
+  // If OS already scheduled us on a different group than 0 then don't overwrite
+  // the choice, eventually we are one of many one-threaded processes running on
+  // some Windows NUMA hardware, for instance in fishtest. To make it simple,
+  // just check if running threads are below a threshold, in this case all this
+  // NUMA machinery is not needed.
+  if (Options["Threads"] >= 8)
+      WinProcGroup::bindThisThread(idx);
+
+  while (true)
+  {
+      std::unique_lock<Mutex> lk(mutex);
+      searching = false;
+      cv.notify_one(); // Wake up anyone waiting for search finished
+      cv.wait(lk, [&]{ return searching; });
+
+      if (exit)
+          return;
+
+      lk.unlock();
+
+      search();
+  }
+}
+
+/// ThreadPool::set() creates/destroys threads to match the requested number.
+/// Created and launced threads wil go immediately to sleep in idle_loop.
+/// Upon resizing, threads are recreated to allow for binding if necessary.
+
+void ThreadPool::set(size_t requested) {
+
+  if (size() > 0) { // destroy any existing thread(s)
+      main()->wait_for_search_finished();
+
+      while (size() > 0)
+          delete back(), pop_back();
+  }
+
+  if (requested > 0) { // create new thread(s)
+      push_back(new MainThread(0));
+
+      while (size() < requested)
+          push_back(new Thread(size()));
+      clear();
+  }
+}
+
+/// ThreadPool::clear() sets threadPool data to initial values.
+
+void ThreadPool::clear() {
+
+  for (Thread* th : *this)
+      th->clear();
+
+  main()->callsCnt = 0;
+  main()->previousScore = VALUE_INFINITE;
+  main()->previousTimeReduction = 1;
+}
+
+/// ThreadPool::start_thinking() wakes up main thread waiting in idle_loop() and
+/// returns immediately. Main thread will wake up other threads and start the search.
+
+void ThreadPool::start_thinking(Position& pos, StateListPtr& states,
+                                const Search::LimitsType& limits, bool ponderMode) {
+
+  main()->wait_for_search_finished();
+
+  stopOnPonderhit = stop = false;
+  ponder = ponderMode;
+  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.emplace_back(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
+
+  // We use Position::set() to set root position across threads. But there are
+  // some StateInfo fields (previous, pliesFromNull, capturedPiece) that cannot
+  // be deduced from a fen string, so set() clears them and to not lose the info
+  // we need to backup and later restore setupStates->back(). Note that setupStates
+  // is shared by threads but is accessed in read-only mode.
+  StateInfo tmp = setupStates->back();
+
+  for (Thread* th : *this)
+  {
+      th->nodes = th->tbHits = th->nmp_ply = th->nmp_odd = 0;
+      th->rootDepth = th->completedDepth = DEPTH_ZERO;
+      th->rootMoves = rootMoves;
+      th->rootPos.set(pos.fen(), pos.is_chess960(), &setupStates->back(), th);
+  }
+
+  setupStates->back() = tmp;
+
+  main()->start_searching();
+}
diff --git a/src/thread.h b/src/thread.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..1397449
--- /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) 2015-2018 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 <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 class keeps together all the thread-related stuff. We 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 {
+
+  Mutex mutex;
+  ConditionVariable cv;
+  size_t idx;
+  bool exit = false, searching = true; // Set before starting std::thread
+  std::thread stdThread;
+
+public:
+  explicit Thread(size_t);
+  virtual ~Thread();
+  virtual void search();
+  void clear();
+  void idle_loop();
+  void start_searching();
+  void wait_for_search_finished();
+
+  Pawns::Table pawnsTable;
+  Material::Table materialTable;
+  Endgames endgames;
+  size_t PVIdx;
+  int selDepth, nmp_ply, nmp_odd;
+  std::atomic<uint64_t> nodes, tbHits;
+
+  Position rootPos;
+  Search::RootMoves rootMoves;
+  Depth rootDepth, completedDepth;
+  CounterMoveHistory counterMoves;
+  ButterflyHistory mainHistory;
+  CapturePieceToHistory captureHistory;
+  ContinuationHistory contHistory;
+};
+
+
+/// MainThread is a derived class specific for main thread
+
+struct MainThread : public Thread {
+
+  using Thread::Thread;
+
+  void search() override;
+  void check_time();
+
+  bool failedLow;
+  double bestMoveChanges, previousTimeReduction;
+  Value previousScore;
+  int callsCnt;
+};
+
+
+/// ThreadPool struct handles all the threads-related stuff like init, starting,
+/// parking and, most importantly, launching a thread. All the access to threads
+/// is done through this class.
+
+struct ThreadPool : public std::vector<Thread*> {
+
+  void start_thinking(Position&, StateListPtr&, const Search::LimitsType&, bool = false);
+  void clear();
+  void set(size_t);
+
+  MainThread* main()        const { return static_cast<MainThread*>(front()); }
+  uint64_t nodes_searched() const { return accumulate(&Thread::nodes); }
+  uint64_t tb_hits()        const { return accumulate(&Thread::tbHits); }
+
+  std::atomic_bool stop, ponder, stopOnPonderhit;
+
+private:
+  StateListPtr setupStates;
+
+  uint64_t accumulate(std::atomic<uint64_t> Thread::* member) const {
+
+    uint64_t sum = 0;
+    for (Thread* th : *this)
+        sum += (th->*member).load(std::memory_order_relaxed);
+    return sum;
+  }
+};
+
+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..5da186a
--- /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) 2015-2018 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..035fe33
--- /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) 2015-2018 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..f4e3a95
--- /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) 2015-2018 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..25f1cd0
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,118 @@
+/*
+  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) 2015-2018 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 = mbSize * 1024 * 1024 / sizeof(Cluster);
+
+  if (newClusterCount == clusterCount)
+      return;
+
+  clusterCount = newClusterCount;
+
+  free(mem);
+  mem = malloc(clusterCount * sizeof(Cluster) + CacheLineSize - 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));
+  clear();
+}
+
+
+/// 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..ca7dfbf
--- /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) 2015-2018 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 32 lowest order bits of the key are used to get the index of the cluster
+  TTEntry* first_entry(const Key key) const {
+    return &table[(uint32_t(key) * uint64_t(clusterCount)) >> 32].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..009a933
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,466 @@
+/*
+  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) 2015-2018 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, 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 constexpr 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   = 171,   PawnValueEg   = 240,
+  KnightValueMg = 764,   KnightValueEg = 848,
+  BishopValueMg = 826,   BishopValueEg = 891,
+  RookValueMg   = 1282,  RookValueEg   = 1373,
+  QueenValueMg  = 2526,  QueenValueEg  = 2646,
+
+  MidgameLimit  = 15258, EndgameLimit  = 3915
+};
+
+enum PieceType {
+  NO_PIECE_TYPE, PAWN, KNIGHT, BISHOP, ROOK, QUEEN, KING,
+  ALL_PIECES = 0,
+  QUEEN_DIAGONAL = 7,
+  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
+};
+
+extern Value PieceValue[PHASE_NB][PIECE_NB];
+
+enum Depth : int {
+
+  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 : int {
+  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
+};
+
+enum Direction : int {
+  NORTH =  8,
+  EAST  =  1,
+  SOUTH = -NORTH,
+  WEST  = -EAST,
+
+  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 };
+
+constexpr 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)                                \
+constexpr T operator+(T d1, T d2) { return T(int(d1) + int(d2)); } \
+constexpr T operator-(T d1, T d2) { return T(int(d1) - int(d2)); } \
+constexpr 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; }
+
+#define ENABLE_INCR_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); }
+
+#define ENABLE_FULL_OPERATORS_ON(T)                                \
+ENABLE_BASE_OPERATORS_ON(T)                                        \
+ENABLE_INCR_OPERATORS_ON(T)                                        \
+constexpr T operator*(int i, T d) { return T(i * int(d)); }        \
+constexpr T operator*(T d, int i) { return T(int(d) * i); }        \
+constexpr T operator/(T d, int i) { return T(int(d) / i); }        \
+constexpr int operator/(T d1, T d2) { return int(d1) / int(d2); }  \
+inline T& operator*=(T& d, int i) { return d = T(int(d) * i); }    \
+inline T& operator/=(T& d, int i) { return d = T(int(d) / i); }
+
+ENABLE_FULL_OPERATORS_ON(Value)
+ENABLE_FULL_OPERATORS_ON(Depth)
+ENABLE_FULL_OPERATORS_ON(Direction)
+
+ENABLE_INCR_OPERATORS_ON(PieceType)
+ENABLE_INCR_OPERATORS_ON(Piece)
+ENABLE_INCR_OPERATORS_ON(Color)
+ENABLE_INCR_OPERATORS_ON(Square)
+ENABLE_INCR_OPERATORS_ON(File)
+ENABLE_INCR_OPERATORS_ON(Rank)
+
+ENABLE_BASE_OPERATORS_ON(Score)
+
+#undef ENABLE_FULL_OPERATORS_ON
+#undef ENABLE_INCR_OPERATORS_ON
+#undef ENABLE_BASE_OPERATORS_ON
+
+/// Additional operators to add integers to a Value
+constexpr Value operator+(Value v, int i) { return Value(int(v) + i); }
+constexpr 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; }
+
+/// Additional operators to add a Direction to a Square
+inline Square operator+(Square s, Direction d) { return Square(int(s) + int(d)); }
+inline Square operator-(Square s, Direction d) { return Square(int(s) - int(d)); }
+inline Square& operator+=(Square &s, Direction d) { return s = s + d; }
+inline Square& operator-=(Square &s, Direction d) { return s = s - d; }
+
+/// 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.
+Score operator*(Score, Score) = delete;
+
+/// 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);
+}
+
+/// Multiplication of a Score by an integer. We check for overflow in debug mode.
+inline Score operator*(Score s, int i) {
+
+  Score result = Score(int(s) * i);
+
+  assert(eg_value(result) == (i * eg_value(s)));
+  assert(mg_value(result) == (i * mg_value(s)));
+  assert((i == 0) || (result / i) == s );
+
+  return result;
+}
+
+constexpr Color operator~(Color c) {
+  return Color(c ^ BLACK); // Toggle color
+}
+
+constexpr Square operator~(Square s) {
+  return Square(s ^ SQ_A8); // Vertical flip SQ_A1 -> SQ_A8
+}
+
+constexpr File operator~(File f) {
+  return File(f ^ FILE_H); // Horizontal flip FILE_A -> FILE_H
+}
+
+constexpr Piece operator~(Piece pc) {
+  return Piece(pc ^ 8); // Swap color of piece B_KNIGHT -> W_KNIGHT
+}
+
+constexpr CastlingRight operator|(Color c, CastlingSide s) {
+  return CastlingRight(WHITE_OO << ((s == QUEEN_SIDE) + 2 * c));
+}
+
+constexpr Value mate_in(int ply) {
+  return VALUE_MATE - ply;
+}
+
+constexpr Value mated_in(int ply) {
+  return -VALUE_MATE + ply;
+}
+
+constexpr Square make_square(File f, Rank r) {
+  return Square((r << 3) + f);
+}
+
+constexpr Piece make_piece(Color c, PieceType pt) {
+  return Piece((c << 3) + pt);
+}
+
+constexpr PieceType type_of(Piece pc) {
+  return PieceType(pc & 7);
+}
+
+inline Color color_of(Piece pc) {
+  assert(pc != NO_PIECE);
+  return Color(pc >> 3);
+}
+
+constexpr bool is_ok(Square s) {
+  return s >= SQ_A1 && s <= SQ_H8;
+}
+
+constexpr File file_of(Square s) {
+  return File(s & 7);
+}
+
+constexpr Rank rank_of(Square s) {
+  return Rank(s >> 3);
+}
+
+constexpr Square relative_square(Color c, Square s) {
+  return Square(s ^ (c * 56));
+}
+
+constexpr Rank relative_rank(Color c, Rank r) {
+  return Rank(r ^ (c * 7));
+}
+
+constexpr 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;
+}
+
+constexpr Direction pawn_push(Color c) {
+  return c == WHITE ? NORTH : SOUTH;
+}
+
+constexpr Square from_sq(Move m) {
+  return Square((m >> 6) & 0x3F);
+}
+
+constexpr Square to_sq(Move m) {
+  return Square(m & 0x3F);
+}
+
+constexpr int from_to(Move m) {
+ return m & 0xFFF;
+}
+
+constexpr MoveType type_of(Move m) {
+  return MoveType(m & (3 << 14));
+}
+
+constexpr 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>
+constexpr Move make(Square from, Square to, PieceType pt = KNIGHT) {
+  return Move(T + ((pt - KNIGHT) << 12) + (from << 6) + to);
+}
+
+constexpr 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..adba98d
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,316 @@
+/*
+  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) 2015-2018 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 <iostream>
+#include <sstream>
+#include <string>
+
+#include "evaluate.h"
+#include "movegen.h"
+#include "position.h"
+#include "search.h"
+#include "thread.h"
+#include "tt.h"
+#include "timeman.h"
+#include "uci.h"
+#include "syzygy/tbprobe.h"
+
+using namespace std;
+
+extern vector<string> setup_bench(const Position&, istream&);
+
+namespace {
+
+  // FEN string of the initial position, normal chess
+  const char* StartFEN = "rnbqkbnr/pppppppp/8/8/8/8/PPPPPPPP/RNBQKBNR w KQkq - 0 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, StateListPtr& states) {
+
+    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)); // Drop old and create a new one
+    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->emplace_back();
+        pos.do_move(m, states->back());
+    }
+  }
+
+
+  // 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, StateListPtr& states) {
+
+    Search::LimitsType limits;
+    string token;
+    bool ponderMode = false;
+
+    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 == "perft")     is >> limits.perft;
+        else if (token == "infinite")  limits.infinite = 1;
+        else if (token == "ponder")    ponderMode = true;
+
+    Threads.start_thinking(pos, states, limits, ponderMode);
+  }
+
+
+  // bench() is called when engine receives the "bench" command. Firstly
+  // a list of UCI commands is setup according to bench parameters, then
+  // it is run one by one printing a summary at the end.
+
+  void bench(Position& pos, istream& args, StateListPtr& states) {
+
+    string token;
+    uint64_t num, nodes = 0, cnt = 1;
+
+    vector<string> list = setup_bench(pos, args);
+    num = count_if(list.begin(), list.end(), [](string s) { return s.find("go ") == 0; });
+
+    TimePoint elapsed = now();
+
+    for (const auto& cmd : list)
+    {
+        istringstream is(cmd);
+        is >> skipws >> token;
+
+        if (token == "go")
+        {
+            cerr << "\nPosition: " << cnt++ << '/' << num << endl;
+            go(pos, is, states);
+            Threads.main()->wait_for_search_finished();
+            nodes += Threads.nodes_searched();
+        }
+        else if (token == "setoption")  setoption(is);
+        else if (token == "position")   position(pos, is, states);
+        else if (token == "ucinewgame") Search::clear();
+    }
+
+    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;
+  }
+
+} // 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;
+  StateListPtr states(new std::deque<StateInfo>(1));
+  auto uiThread = std::make_shared<Thread>(0);
+
+  pos.set(StartFEN, false, &states->back(), uiThread.get());
+
+  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(); // Avoid a stale if getline() returns empty or blank line
+      is >> skipws >> token;
+
+      // The GUI sends 'ponderhit' to tell us the user has played the expected move.
+      // So 'ponderhit' will be sent if we were told to ponder on the same move the
+      // user has played. We should continue searching but switch from pondering to
+      // normal search. In case Threads.stopOnPonderhit is set we are waiting for
+      // 'ponderhit' to stop the search, for instance if max search depth is reached.
+      if (    token == "quit"
+          ||  token == "stop"
+          || (token == "ponderhit" && Threads.stopOnPonderhit))
+          Threads.stop = true;
+
+      else if (token == "ponderhit")
+          Threads.ponder = false; // Switch to normal search
+
+      else if (token == "uci")
+          sync_cout << "id name " << engine_info(true)
+                    << "\n"       << Options
+                    << "\nuciok"  << sync_endl;
+
+      else if (token == "setoption")  setoption(is);
+      else if (token == "go")         go(pos, is, states);
+      else if (token == "position")   position(pos, is, states);
+      else if (token == "ucinewgame") Search::clear();
+      else if (token == "isready")    sync_cout << "readyok" << sync_endl;
+
+      // Additional custom non-UCI commands, mainly for debugging
+      else if (token == "flip")  pos.flip();
+      else if (token == "bench") bench(pos, is, states);
+      else if (token == "d")     sync_cout << pos << sync_endl;
+      else if (token == "eval")  sync_cout << Eval::trace(pos) << sync_endl;
+      else
+          sync_cout << "Unknown command: " << cmd << sync_endl;
+
+  } while (token != "quit" && argc == 1); // Command line args are one-shot
+}
+
+
+/// 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) {
+
+  assert(-VALUE_INFINITE < v && v < VALUE_INFINITE);
+
+  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..0b3550b
--- /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) 2015-2018 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 minv, int maxv, 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..87ebaa8
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,164 @@
+/*
+  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) 2015-2018 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& o) { Threads.set(o); }
+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) {
+
+  // at most 2^32 clusters.
+  const int MaxHashMB = Is64Bit ? 131072 : 2048;
+
+  o["Debug Log File"]        << Option("", on_logger);
+  o["Contempt"]              << Option(20, -100, 100);
+  o["Threads"]               << Option(1, 1, 512, 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
diff --git a/tests/instrumented.sh b/tests/instrumented.sh
new file mode 100755 (executable)
index 0000000..2cae793
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,123 @@
+#!/bin/bash
+# check for errors under valgrind or sanitizers.
+
+error()
+{
+  echo "instrumented testing failed on line $1"
+  exit 1
+}
+trap 'error ${LINENO}' ERR
+
+# define suitable post and prefixes for testing options
+case $1 in
+  --valgrind)
+    echo "valgrind testing started"
+    prefix=''
+    exeprefix='valgrind --error-exitcode=42'
+    postfix='1>/dev/null'
+    threads="1"
+  ;;
+  --valgrind-thread)
+    echo "valgrind-thread testing started"
+    prefix=''
+    exeprefix='valgrind --error-exitcode=42'
+    postfix='1>/dev/null'
+    threads="2"
+  ;;
+  --sanitizer-undefined)
+    echo "sanitizer-undefined testing started"
+    prefix='!'
+    exeprefix=''
+    postfix='2>&1 | grep "runtime error:"'
+    threads="1"
+  ;;
+  --sanitizer-thread)
+    echo "sanitizer-thread testing started"
+    prefix='!'
+    exeprefix=''
+    postfix='2>&1 | grep "WARNING: ThreadSanitizer:"'
+    threads="2"
+
+cat << EOF > tsan.supp
+race:TTEntry::move
+race:TTEntry::depth
+race:TTEntry::bound
+race:TTEntry::save
+race:TTEntry::value
+race:TTEntry::eval
+
+race:TranspositionTable::probe
+race:TranspositionTable::hashfull
+
+EOF
+
+    export TSAN_OPTIONS="suppressions=./tsan.supp"
+
+  ;;
+  *)
+    echo "unknown testing started"
+    prefix=''
+    exeprefix=''
+    postfix=''
+    threads="1"
+  ;;
+esac
+
+# simple command line testing
+for args in "eval" \
+            "go nodes 1000" \
+            "go depth 10" \
+            "go movetime 1000" \
+            "go wtime 8000 btime 8000 winc 500 binc 500" \
+            "bench 128 $threads 10 default depth"
+do
+
+   echo "$prefix $exeprefix ./stockfish $args $postfix"
+   eval "$prefix $exeprefix ./stockfish $args $postfix"
+
+done
+
+# more general testing, following an uci protocol exchange
+cat << EOF > game.exp
+ set timeout 10
+ spawn $exeprefix ./stockfish
+
+ send "uci\n"
+ expect "uciok"
+
+ send "setoption name Threads value $threads\n"
+
+ send "ucinewgame\n"
+ send "position startpos\n"
+ send "go nodes 1000\n"
+ expect "bestmove"
+
+ send "position startpos moves e2e4 e7e6\n"
+ send "go nodes 1000\n"
+ expect "bestmove"
+
+ send "position fen 5rk1/1K4p1/8/8/3B4/8/8/8 b - - 0 1\n"
+ send "go depth 30\n"
+ expect "bestmove"
+
+ send "quit\n"
+ expect eof
+
+ # return error code of the spawned program, useful for valgrind
+ lassign [wait] pid spawnid os_error_flag value
+ exit \$value
+EOF
+
+for exps in game.exp
+do
+
+  echo "$prefix expect $exps $postfix"
+  eval "$prefix expect $exps $postfix"
+
+  rm $exps
+
+done
+
+rm -f tsan.supp
+
+echo "instrumented testing OK"
diff --git a/tests/perft.sh b/tests/perft.sh
new file mode 100755 (executable)
index 0000000..d402221
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,32 @@
+#!/bin/bash
+# verify perft numbers (positions from https://chessprogramming.wikispaces.com/Perft+Results)
+
+error()
+{
+  echo "perft testing failed on line $1"
+  exit 1
+}
+trap 'error ${LINENO}' ERR
+
+echo "perft testing started"
+
+cat << EOF > perft.exp
+   set timeout 10
+   lassign \$argv pos depth result
+   spawn ./stockfish
+   send "position \$pos\\ngo perft \$depth\\n"
+   expect "Nodes searched? \$result" {} timeout {exit 1}
+   send "quit\\n"
+   expect eof
+EOF
+
+expect perft.exp startpos 5 4865609 > /dev/null
+expect perft.exp "fen r3k2r/p1ppqpb1/bn2pnp1/3PN3/1p2P3/2N2Q1p/PPPBBPPP/R3K2R w KQkq -" 5 193690690 > /dev/null
+expect perft.exp "fen 8/2p5/3p4/KP5r/1R3p1k/8/4P1P1/8 w - -" 6 11030083 > /dev/null
+expect perft.exp "fen r3k2r/Pppp1ppp/1b3nbN/nP6/BBP1P3/q4N2/Pp1P2PP/R2Q1RK1 w kq - 0 1" 5 15833292 > /dev/null
+expect perft.exp "fen rnbq1k1r/pp1Pbppp/2p5/8/2B5/8/PPP1NnPP/RNBQK2R w KQ - 1 8" 5 89941194 > /dev/null
+expect perft.exp "fen r4rk1/1pp1qppp/p1np1n2/2b1p1B1/2B1P1b1/P1NP1N2/1PP1QPPP/R4RK1 w - - 0 10" 5 164075551 > /dev/null
+
+rm perft.exp
+
+echo "perft testing OK"
diff --git a/tests/reprosearch.sh b/tests/reprosearch.sh
new file mode 100755 (executable)
index 0000000..9fd847f
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,61 @@
+#!/bin/bash
+# verify reproducible search
+
+error()
+{
+  echo "reprosearch testing failed on line $1"
+  exit 1
+}
+trap 'error ${LINENO}' ERR
+
+echo "reprosearch testing started"
+
+# repeat two short games, separated by ucinewgame. 
+# with go nodes $nodes they should result in exactly
+# the same node count for each iteration.
+cat << EOF > repeat.exp
+ set timeout 10
+ spawn ./stockfish
+ lassign \$argv nodes
+
+ send "uci\n"
+ expect "uciok"
+
+ send "ucinewgame\n"
+ send "position startpos\n"
+ send "go nodes \$nodes\n"
+ expect "bestmove"
+
+ send "position startpos moves e2e4 e7e6\n"
+ send "go nodes \$nodes\n"
+ expect "bestmove"
+
+ send "ucinewgame\n"
+ send "position startpos\n"
+ send "go nodes \$nodes\n"
+ expect "bestmove"
+
+ send "position startpos moves e2e4 e7e6\n"
+ send "go nodes \$nodes\n"
+ expect "bestmove"
+
+ send "quit\n"
+ expect eof
+EOF
+
+# to increase the likelyhood of finding a non-reproducible case,
+# the allowed number of nodes are varied systematically
+for i in `seq 1 20`
+do
+
+  nodes=$((100*3**i/2**i))
+  echo "reprosearch testing with $nodes nodes"
+
+  # each line should appear exactly an even number of times
+  expect repeat.exp $nodes 2>&1 | grep -o "nodes [0-9]*" | sort | uniq -c | awk '{if ($1%2!=0) exit(1)}'
+
+done
+
+rm repeat.exp
+
+echo "reprosearch testing OK"
diff --git a/tests/signature.sh b/tests/signature.sh
new file mode 100755 (executable)
index 0000000..00fd2dc
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,27 @@
+#!/bin/bash
+# obtain and optionally verify Bench / signature
+# if no reference is given, the output is deliberately limited to just the signature
+
+error()
+{
+  echo "running bench for signature failed on line $1"
+  exit 1
+}
+trap 'error ${LINENO}' ERR
+
+# obtain
+
+signature=`./stockfish bench 2>&1 | grep "Nodes searched  : " | awk '{print $4}'`
+
+if [ $# -gt 0 ]; then
+   # compare to given reference
+   if [ "$1" != "$signature" ]; then
+      echo "signature mismatch: reference $1 obtained $signature"
+      exit 1
+   else
+      echo "signature OK: $signature"
+   fi
+else
+   # just report signature
+   echo $signature
+fi