Здравствуйте Андрей Тарасевич

Все совершенно верно про неопределенное поведение.
Любая функция с побочным эффектом (а оператор автоинкремента таковым является) способна дать такой же результат.

Тут я спорить не буду.

(И вообще такие фокусы делать нехорошо, дорогие любители cin/cout).

Просто логика работы компилятора была, что называется, налицо.
И именно об этом я и написал.

Строится дерево выражения

a.f(z1, 1).f(z2, 2).f(z3, 3)

A::f(A::f(A::f(a, z1, 1), z2, 2), z3, 3)

- это была прямая польская запись

обратная польская запись:

stdcall

3 z3 2 z2 1 z1 a A::f A::f A::f

pascal

a z1 1 A::f z2 2 A::f z3 3 A::f

В дебаге компилятор транслирует выражение наиболее халявным способом.
А это — вывалить все на стек и не использовать регистры или временные переменные. Именно здесь конвенция и играет роль.

С оптимизацией он (может быть) догадается завести временную переменную, а то и вообще обойдется регистрами.

Кстати, только запятая и логические операторы ( && и || ) имеют жесткий порядок вычисления операндов (слева направо).

А если их перегрузить — будет ли компилятор придерживаться этого правила?

z = 10;
(f(++z, 1), true) && (f(++z, 2), true);

// получится f(11,1), f(12,2) ?

class A
{
public:
  const A& operator && (int z) const { g(z); return this; }
};

A a;
z = 10;
a && (++z) && (++z);

// получится теперь g(11), g(12) ?