如同规则

允许进行任何和一切不改变程序可观察行为的代码转换。

解释

只要保证以下几点，就允许 C++ 编译器对程序进行任何修改：

注释

由于编译器（通常）不能分析一个外部库的代码，以确定它是否执行 I/O 或者 volatile 访问，因此第三方库的调用同样不受这种优化的影响。然而，标准库调用可能会在优化过程中被其它调用替换，被消除，或者被添加到程序中。静态连接的第三方库代码可能会参与连接时优化。

有未定义行为的程序，例如，越界的数组访问，修改 const 对象，违反求值顺序的规定等，不受“如同”规则的限制：当使用不同的优化设置重新编译时，它们常常会表现出不同的可观察行为。例如，如果一个有符号整数溢出的测试依赖于溢出的结果，比如 if(n+1 < n) abort(); ，则它会被某些编译器完全删除，因为有符号数溢出是未定义行为而优化器可以自由地假设它永远不会发生，从而测试是多余的。

复制消除是“如同”规则的一项例外：编译器可以删除对移动和复制构造函数的调用以及关联的临时对象的析构函数的调用，纵使这些调用具有可观察的副作用也是如此。

浮点异常的数目和顺序可以被优化改变，只要下一次浮点操作所观察到的状态就如同没有优化发生一样即可：

#pragma STDC FENV_ACCESS ON
for (i = 0; i < n; i++) x + 1; // x+1 是死代码，但可能会导致浮点异常
// （除非优化器能证否）。然而，执行它 n 次只会反复导致同样的异常。
// 所以这可以被优化为：
if (0 < n) x + 1;

示例

int& preinc(int& n) { return ++n; }
int add(int n, int m) { return n+m; }
 
// volatile 输入用以避免常量折叠
volatile int input = 7;
 
// volatile 输出用令结果为可观察副作用
volatile int result;
 
int main()
{
    int n = input;
// 使用内建运算符会导致未定义行为
//    int m = ++n + ++n;
// 但使用函数会确保代码的执行如同函数不发生重叠一般
    int m = add(preinc(n), preinc(n));
    result = m;
}

# GCC 编译器所产生的 main() 函数的完整代码
# x86 (Intel) 平台：
        movl    input(%rip), %eax   # eax = input
        leal    3(%rax,%rax), %eax  # eax = 3 + eax + eax
        movl    %eax, result(%rip)  # result = eax
        xorl    %eax, %eax          # eax = 0 （ main 的返回值）
        ret
 
# PowerPC (IBM) 平台：
        lwz 9,LC..1(2)
        li 3,0          # r3 = 0 （ main 的返回值）
        lwz 11,0(9)     # r11 = input;
        slwi 11,11,1    # r11 = r11 << 1;
        addi 0,11,3     # r0 = r11 + 3;
        stw 0,4(9)      # result = r0;
        blr
 
# Sparc (Sun) 平台：
        sethi   %hi(result), %g2
        sethi   %hi(input), %g1
        mov     0, %o0                 # o0 = 0 （ main 的返回值）
        ld      [%g1+%lo(input)], %g1  # g1 = input
        add     %g1, %g1, %g1          # g1 = g1 + g1
        add     %g1, 3, %g1            # g1 = 3 + g1
        st      %g1, [%g2+%lo(result)] # result = g1
        jmp     %o7+8
        nop
 
# 所有情况下，都消除了 preinc() 的副作用，
# 而整个 main() 函数被简化到等价于 result = 2*input + 3;

参阅

• 复制消除