彷彿規則（the as-if rule）

當你要編譯器讓程式變快時，你給了它一個令人意外的許可：它可以丟掉你原始碼隱含的確切指令、換上完全不同的指令——只要你在觀看程式執行時分辨不出差別。那個許可就是彷彿規則（as-if rule），它是這個領域裡每一項最佳化底下的法律基礎。

C 與 C++ 標準描述一台抽象機器：一台假想、理想化的電腦，完全照你寫的、一步步執行你的程式。彷彿規則說，真正的編譯器不必忠實重現那些步驟；它只需產生一個「彷彿」在抽象機器上執行過的程式——也就是必須保留程式的可觀察行為。可觀察行為是一份精確、有限的清單：輸入與輸出的內容與順序（對 volatile 物件的讀寫、寫入檔案的資料、互動式 I/O），以及規範所定的程式終止。其餘一切都可動。編譯器可以刪除計算、重排操作、摺疊常數、把值只留在暫存器、甚至完全略過工作，只要抽象機器上的可觀察行為相同。

它重要在於：它一口氣解釋了為什麼最佳化器被允許做出它最驚人的把戲——那個從不執行的迴圈、那個沒有記憶體位置的變數、被重排的敘述。它們全都合法，正因為它們不改變觀察者能看見的東西。兩個關鍵的提醒讓這保持誠實。第一，這條規則只對「行為明確定義」的程式保留行為：如果你的程式有未定義行為，抽象機器就沒有可保留的明確行為，所以彷彿規則什麼都不約束、最佳化器可以做任何事（這正是 UB 驅動最佳化的核心）。第二，「可觀察」比你期望的更窄——沒人觀察的普通記憶體寫入不受保護，這正是為什麼 volatile 存在、用來把一次寫入標記為可觀察，也是為什麼時間與耗能根本不屬於可觀察行為。