Phase 5 E4-1: Free Wrapper ENV Snapshot (+3.51% GO, ADOPTED)

Target: Consolidate free wrapper TLS reads (2→1)
- free() is 25.26% self% (top hot spot)
- Strategy: Apply E1 success pattern (ENV snapshot) to free path

Implementation:
- ENV gate: HAKMEM_FREE_WRAPPER_ENV_SNAPSHOT=0/1 (default 0)
- core/box/free_wrapper_env_snapshot_box.{h,c}: New box
  - Consolidates 2 TLS reads → 1 TLS read (50% reduction)
  - Reduces 4 branches → 3 branches (25% reduction)
  - Lazy init with probe window (bench_profile putenv sync)
- core/box/hak_wrappers.inc.h: Integration in free() wrapper
- Makefile: Add free_wrapper_env_snapshot_box.o to all targets

A/B Test Results (Mixed, 10-run, 20M iters):
- Baseline (SNAPSHOT=0): 45.35M ops/s (mean), 45.31M ops/s (median)
- Optimized (SNAPSHOT=1): 46.94M ops/s (mean), 47.15M ops/s (median)
- Improvement: +3.51% mean, +4.07% median

Decision: GO (+3.51% >= +1.0% threshold)
- Exceeded conservative estimate (+1.5% → +3.51%)
- Similar efficiency to E1 (+3.92%)
- Health check: PASS (all profiles)
- Action: PROMOTED to MIXED_TINYV3_C7_SAFE preset

Phase 5 Cumulative:
- E1 (ENV Snapshot): +3.92%
- E4-1 (Free Wrapper Snapshot): +3.51%
- Total Phase 4-5: ~+7.5%

E3-4 Correction:
- Phase 4 E3-4 (ENV Constructor Init): NO-GO / FROZEN
- Initial A/B showed +4.75%, but investigation revealed:
  - Branch prediction hint mismatch (UNLIKELY with always-true)
  - Retest confirmed -1.78% regression
  - Root cause: __builtin_expect(..., 0) with ctor_mode==1
- Decision: Freeze as research box (default OFF)
- Learning: Branch hints need careful tuning, TLS consolidation safer

Deliverables:
- docs/analysis/PHASE5_E4_FREE_GATE_OPTIMIZATION_1_DESIGN.md
- docs/analysis/PHASE5_E4_1_FREE_WRAPPER_ENV_SNAPSHOT_NEXT_INSTRUCTIONS.md
- docs/analysis/PHASE5_E4_2_MALLOC_WRAPPER_ENV_SNAPSHOT_NEXT_INSTRUCTIONS.md (next)
- docs/analysis/PHASE5_POST_E1_NEXT_INSTRUCTIONS.md
- docs/analysis/ENV_PROFILE_PRESETS.md (E4-1 added, E3-4 corrected)
- CURRENT_TASK.md (E4-1 complete, E3-4 frozen)
- core/bench_profile.h (E4-1 promoted to default)

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Co-Authored-By: Claude Sonnet 4.5 <noreply@anthropic.com>

docs/analysis/PHASE4_E3_ENV_CONSTRUCTOR_INIT_NEXT_INSTRUCTIONS.md

@@ -2,16 +2,15 @@
 
 ## Status（2025-12-14）
 
-- ✅ 実装済み（research box / default OFF）
-- A/B（Mixed, 10-run, iter=20M, ws=400, E1=1）で **+4.75% mean / +4.35% median** を観測
+- ❌ NO-GO / FROZEN（default OFF）
+- 再検証 A/B（Mixed, 10-run, iter=20M, ws=400, E1=1）: **-1.44% mean / -1.03% median**
 - ENV:
   - E1: `HAKMEM_ENV_SNAPSHOT=0/1`（default 0）
   - E3-4: `HAKMEM_ENV_SNAPSHOT_CTOR=0/1`（default 0、E1=1 前提）
 
 ## ゴール
 
-1) “E3-4 の勝ち” を再確認して固定化する  
-2) 本線（プリセット）へ昇格するか判断する（戻せる形で）
+E3-4 は freeze したので、実行指示は “再現検証” ではなく “凍結維持/rollback”。
 
 ---
 
@@ -30,7 +29,7 @@ scripts/verify_health_profiles.sh
 
 ---
 
-## Step 2: A/B（Mixed 10-run）
+## Step 2: 再現検証（必要な場合のみ）
 
 Mixed 10-run（iter=20M, ws=400）:
 
@@ -49,9 +48,7 @@ HAKMEM_ENV_SNAPSHOT_CTOR=1 \
 ```
 
 判定（10-run mean）:
-- GO: **+1.0% 以上**
-- ±1%: NEUTRAL（research box 維持）
-- -1% 以下: NO-GO（freeze）
+- -1% 以下 → freeze 維持（現状）
 
 注意:
 - “constructor の pre-main init” を効かせたい場合は、起動前に ENV を設定する（bench_profile putenv だけでは遅い）。
@@ -75,20 +72,10 @@ perf report --stdio --no-children
 
 ---
 
-## Step 4: 昇格（GO の場合のみ）
+## Step 4: 本線化（E1 のみ）
 
-### Option A（推奨・安全）: E1 だけプリセット昇格、E3-4 は opt-in 維持
-
-- `core/bench_profile.h`（`MIXED_TINYV3_C7_SAFE`）:
-  - `bench_setenv_default("HAKMEM_ENV_SNAPSHOT","1");`
-  - `HAKMEM_ENV_SNAPSHOT_CTOR` は入れない（研究箱のまま）
-- `docs/analysis/ENV_PROFILE_PRESETS.md` に E1/E3-4 の推奨セットを追記
-- `CURRENT_TASK.md` を更新
-
-### Option B（攻める）: E1+E3-4 をプリセット昇格
-
-- 20-run validation（mean/median 両方）を通してから
-- 注意: `HAKMEM_ENV_SNAPSHOT_CTOR=1` をプリセット default にする場合、分岐 hint/期待値も合わせて見直す（baseline を汚さない）
+- `HAKMEM_ENV_SNAPSHOT_CTOR=1` は本線化しない（freeze）
+- E1（`HAKMEM_ENV_SNAPSHOT=1`）は勝ち箱なのでプリセット昇格を優先
 
 ---
 
@@ -103,4 +90,4 @@ HAKMEM_ENV_SNAPSHOT_CTOR=0
 
 ## Next（Phase 4 Close）
 
-- E1/E3-4 の “どこまで本線に入れるか” を決めたら、Phase 4 は CLOSE（勝ち箱はプリセットへ、研究箱は freeze）にする。
+- Phase 4 は “勝ち箱=E1” を固めて CLOSE。次は perf で次の芯を選ぶ。