UCI協(xié)議的特點

UCI協(xié)議，全稱是國際象棋通用引擎協(xié)議(Universal Chess Interface，直譯作通用象棋接口)。它是開放的象棋引擎協(xié)議，所謂“開放的”引擎協(xié)議，指的是：
　　(1) 協(xié)議內(nèi)容是公開的，并且可以免費使用；
　　(2) 你可以根據(jù)該協(xié)議自己編寫象棋引擎，凡是支持該協(xié)議的界面，都可以使用你編寫的引擎；
　　(3) 你可以根據(jù)該協(xié)議自己編寫象棋界面，凡是支持該協(xié)議的引擎，都可以被你編寫的界面調(diào)用。
　　UCI協(xié)議的前身是象棋引擎SOS和Shredder使用的引擎協(xié)議，在他們的作者Rudolf Huber和Stefan Meyer-Kahlen對該協(xié)議的改進下，2000年11月28日UCI協(xié)議問世了。
　
　　UCI協(xié)議具有以下特點：
　　(1) 引擎程序是可執(zhí)行文件，它同界面程序之間通過“標準輸入”和“標準輸出”(即C語言中的stdin和stdout)來通訊。
　　(2) 輸入和輸出是以“行方式”來完成的，界面發(fā)給引擎的每條指令都必須以“回車”(即C語言中的'\n')結(jié)束，界面接收引擎的反饋也一樣。
　　注：引擎不能跨平臺使用，如果引擎從一個平臺(如Windows)移植到另一平臺(如Unix)，需要重新編譯源代碼，或使用跨平臺接口。引擎的平臺通常由三類：
　　A. DOS平臺，但是由于DOS平臺過于陳舊，現(xiàn)在很難找到這樣的引擎；
　　B. Windows平臺，需要在Windows下用Console方式編譯引擎源代碼，WinBoard只能使用這類引擎；
　　C. Unix/Linux平臺；需要在Unix或Linux下編譯源代碼(也用Console方式)，XBoard能夠使用Linux的引擎。
　　(3) 引擎啟動時，必須用“uci”指令讓引擎進入UCI協(xié)議狀態(tài)。當然，引擎也可以保留不使用UCI協(xié)議的權(quán)利，只要它接受的第一條有效指令允許不是“uci”。例如，很多UCI引擎允許第一條有效指令是“xboard”，這樣引擎就轉(zhuǎn)而進入WinBoard協(xié)議狀態(tài)。
　　(4) 無論引擎是否在思考，都必須隨時接收指令，這樣界面程序就可以隨時中斷引擎的工作或改變引擎的思考方式了。每條指令都以特定的關(guān)鍵字開頭，關(guān)鍵字和參數(shù)之間必須用空格隔開，這樣可以簡化引擎識別指令的過程。
　　(5) 界面必須隨時接收引擎的反饋信息，每條反饋信息也都以特定的關(guān)鍵字開頭(空格后面才是信息的實質(zhì)內(nèi)容)，這樣可以讓界面更方便地識別每一條反饋信息。
　　(6) 引擎在搜索一個局面前，先要讓界面把局面的位置告訴引擎，作為“內(nèi)置局面”；
　　(7) 引擎必須接收到"go"指令后才開始思考(搜索)；
　　(8) 如果對局是計時的，那么每次思考時都必須設(shè)定時鐘，引擎僅僅根據(jù)時鐘來決定思考策略，時鐘的改變需要界面來完成；
　　(9) 當引擎完成一個局面的搜索，得到一步最佳著法后，并不改變“內(nèi)置局面”，只是把這個著法反饋給界面，界面來完成這一步(當然，界面也可以讓引擎走別的著法)，再把走完這一步后的局面告訴引擎；
　　(10) 開局庫通常由界面來指定給引擎，即通常引擎是不自帶開局庫的，當然引擎也可以自帶開局庫，此時界面可以讓引擎根據(jù)引擎自己的開局庫來完成開局的某步。
　　以上10個特點中，前5點和WinBoard協(xié)議是類似的，而后5點WinBoard協(xié)議和UCI協(xié)議則完全相反，因此WinBoard協(xié)議和UCI協(xié)議的指令也截然不同。

走棋格式

UCI協(xié)議用的走棋格式是“長代數(shù)格式”，即走動子的起始位置和到達位置，這里有幾點需要注意：
(1) 不要標明“到達記號”、“吃子記號”、“將軍記號”以及其他評注記號，例如第一步走e4，則記作e2e4，而不是e2-e4；
(2) 不要標明所走的子，例如走Nf6，則記作g8f6，而不是Ng8f6；
(3) 王車易位時只標明王的路線，例如走O-O，則記作e1g1；
(4) 兵升變時在最后注明只用一個字母注明升變的子，例如走e8=Q，則記作e7e8q。

輸入和輸出協(xié)議

輸入?yún)f(xié)議就是界面向引擎發(fā)送指令的協(xié)議，協(xié)議內(nèi)容通常由一系列指令集組成( $\color{red}{用紅色表示}$ )，輸出協(xié)議則規(guī)定了引擎反饋給界面的信息，以及這些信息具體的含義( $\color{blue}{用藍色表示}$ )。

$\color{red}{uci}$
　　這是引擎啟動后，界面需要給引擎發(fā)送的第一條指令，通知引擎現(xiàn)在使用的是UCI協(xié)議。
$\color{blue}{id {name <x> | author <x>}}$
　　這是 $\color{red}{uci}$ 指令的反饋信息，顯示引擎的版本號和作者。
$\color{blue}{option name <id> type <t> [default <x>] [min <x>] [max <x>] [var <x> [var <x> [...]]]}$
　　也是 $\color{red}{uci}$ 指令的反饋信息，表示引擎所支持的選項，<id>指選項的名稱(后面會介紹)，<t>指選項的類型，可以是以下5種：
　　(1) $\color{blue}{check}$ ，檢查框，取值只能是true或false；
　　(2) $\color{blue}{spin}$ ，旋鈕，取值是整數(shù)，可以用min和max來限定范圍；
　　(3) $\color{blue}{combo}$ ，列表框，取值是由var來指定；
　　(4) $\color{blue}{button}$ ，按鈕，沒有取值，僅僅用來觸發(fā)某個事件；
　　(5) $\color{blue}{string}$ ，字符串，取值可以是任何字符串。
　　通常的UCI引擎支持以下選項：
　　(1) $\color{blue}{Hash(spin)}$ ，以MB為單位規(guī)定Hash表的大?。?br> 　　(2) $\color{blue}{NalimovPath(string)}$ ，指定Nalimov殘局庫的路徑，可以設(shè)置多個路徑，用';'隔開；
　　(3) $\color{blue}{NalimovCache(spin)}$ ，以MB為單位規(guī)定Nalimov殘局庫的緩沖區(qū)；
　　(4) $\color{blue}{Ponder(check)}$ ，指定引擎是否后臺思考(Ponder)，設(shè)定該參數(shù)的目的僅僅是讓引擎改變時間分配策略，后臺思考仍然需要界面發(fā)出指令；
　　(5) $\color{blue}{OwnBook(check)}$ ，指定引擎是否要使用引擎自帶的開局庫；
　　(6) $\color{blue}{MultiPV(spin)}$ ，引擎給出多少步最佳著法，Alpha-Beta搜索通常只給出一步，增加這個數(shù)值會降低引擎的運行效率，但擴大了界面對引擎提供著法的選擇空間；
4. $\color{blue}{uciok}$
　　這是 $\color{red}{uci}$ 指令的最后一條反饋信息，表示引擎已經(jīng)進入用uci協(xié)議通訊的狀態(tài)。
$\color{red}{setoption name <id> [value <x>]}$
　　設(shè)置引擎參數(shù)，這些參數(shù)必須是option反饋信息所列出的。
$\color{red}{isready}$
　　檢測引擎是否處于“就緒”狀態(tài)，如果引擎發(fā)送回readyok信息，則說明引擎已經(jīng)就緒，可以界面可以向引擎發(fā)出其他指令。
$\color{blue}{readyok}$
　　這是 $\color{red}{isready}$ 的反饋信息，僅僅表示引擎可以接收指令了。即使引擎在思考，接收到 $\color{red}{isready}$ 指令后也會返回 $\color{blue}{readyok}$ 。
$\color{red}{position {fen <fenstring> | startpos } [moves <move1> .... <moven>]}$
　　設(shè)置“內(nèi)置棋盤”的局面，用 $\color{red}{fen}$ 來指定FEN格式串，或用 $\color{red}{startpos}$ 來指定起始局面，它等價于
$\color{red}{fen rnbqkbnr/pppppppp/8/8/8/8/PPPPPPPP/RNBQKBNR w KQkq - 0 1}$ 。
　　一般來說，界面發(fā)送給引擎的<fenstring>是最近一次吃子或進兵后的局面(稱為“不可逆局面”)，該局面到當前局面的一系列著法則跟在 $\color{red}{moves}$ 后，目的是讓引擎掌握重復(fù)檢測的策略。FEN格式串的寫法參閱國際象棋-關(guān)于PGN和FEN記譜規(guī)范(上)和國際象棋-關(guān)于PGN和FEN記譜規(guī)范(下)
$\color{red}{go ...}$
　　讓引擎根據(jù)內(nèi)置棋盤的設(shè)置和設(shè)定的搜索方式來思考，有以下搜索方式可供選擇(可以多選，直接跟在go后面)：
　　(1) $\color{red}{searchmoves <move1> .... <moven>}$ ，只讓引擎在這幾步中選擇一步；
　　(2) $\color{red}{wtime <x>}$ ，白方剩余時間(單位是毫秒)；
　　　 $\color{red}{btime <x>}$ ，黑方剩余時間；
　　　 $\color{red}{winc <x>}$ ，白方每步增加的時間(適用于Fischer制)；
　　　 $\color{red}{binc <x>}$ ，黑方每步增加的時間；
　　　 $\color{red}{movestogo <x>}$ ，還有多少回合進入下一時段(適用于時段制)；
　　這些選項用來設(shè)定時鐘，它決定了引擎的思考時間；
　　(3) $\color{red}{ponder}$ ，讓引擎進行后臺思考(即對手在用時，引擎的時鐘不起作用)；
　　(4) $\color{red}{depth <x>}$ ，指定搜索深度；
　　(5) $\color{red}{nodes <x>}$ ，指定搜索的節(jié)點數(shù)(即分析的局面數(shù)，一般它和時間成正比)；
　　(6) $\color{red}{mate <x>}$ ，在指定步數(shù)內(nèi)只搜索殺棋；
　　(7) $\color{red}{movetime <x>}$ ，只花規(guī)定的時間搜索；
　　(8) $\color{red}{infinite}$ ，無限制搜索，直到殺棋。
$\color{blue}{info ...}$
　　顯示引擎思考信息，信息有以下內(nèi)容(可以是很多信息，都跟在 $\color{blue}{info}$ 后面)：
　　(1) $\color{blue}{depth <x>}$ ，當前搜索到的深度；
　　(2) $\color{blue}{seldepth <x>}$ ，選擇性搜索(不完全搜索)達到的深度，通常會跟在depth后面；
　　(3) $\color{blue}{pv <move1> ... <moven>}$ ，已經(jīng)搜索到的最佳路線；
　　(4) $\color{blue}{multipv <num>}$ ，這只會出現(xiàn)在設(shè)定了MultiPV選項以后，緊跟在pv后面，說明它是最佳的路線中的第幾條(排名第幾)；
　　(5) $\color{blue}{time <x>}$ ，已經(jīng)搜索的時間，它往往跟在pv后面；
　　(6) $\color{blue}{score {pv <x> | mate <y>} [lowerbound | upperbound]}$ ，引擎對當前局面的評價， $\color{blue}{pv <x>}$ 指當前局面的評分，單位是“百分兵值”， $\color{blue}{mate <y>}$ 指在多少步之內(nèi)會形成殺棋， $\color{blue}{lowerbound}$ 指該評價是最低估計(為白方估計)， $\color{blue}{upperbound}$ 指該評價是最高估計(為黑方估計)；
　　(7) $\color{blue}{currmovenumber <x>}$ ，當前搜索著法的序號；
　　(8) $\color{blue}{currmove <move>}$ ，當前搜索的著法，它往往跟在 $\color{blue}{currmovenumber <x>}$ 的后面；
　　(9) $\color{blue}{nodes <x>}$ ，已經(jīng)搜索的節(jié)點數(shù)(即分析的局面數(shù)，它會隔一定時間顯示出來；
　　(10) $\color{blue}{hashfull <x>}$ ，Hash表的占用率(單位是千分之一)，它也會隔一定時間顯示出來；
　　(11) $\color{blue}{nps <x>}$ ，引擎速度，用每秒搜索的節(jié)點數(shù)，它也會隔一定時間顯示出來；
　　(12) $\color{blue}{tbhits <x>}$ ，在殘局庫中找到局面的數(shù)目；
　　(13) $\color{blue}{cpuload <x>}$ ，處理器的占用率(單位是千分之一)；
　　(14) $\color{blue}{string <str>}$ ，其他信息，通常是調(diào)試信息。
$\color{red}{stop}$
　　中斷引擎的思考；
$\color{red}{ponderhit}$
　　在后臺思考( $\color{red}{go ponder}$ )還沒有輸出結(jié)果( $\color{blue}{bestmove <x>}$ )時，告訴引擎后臺思考命中(正在后臺思考的著法正好是對手的著法)，隨后引擎就自動轉(zhuǎn)入正常思考(時鐘開始有效)。如果后臺思考沒有命中，就必須用 $\color{red}{stop}$ 中止思考，重新設(shè)置局面讓引擎思考。
$\color{blue}{bestmove <move1> [ponder <move2>]}$
　　引擎思考結(jié)束后(不管是否被 $\color{red}{stop}$ 中斷)所顯示的結(jié)果， $\color{blue}{ponder}$ 指為對手思考的結(jié)果，通常引擎會提供此信息。
$\color{red}{quit}$
　　讓引擎退出運轉(zhuǎn)，無論引擎思考與否。