-O2なら平気で-O3だと駄目みたい。
他に何も指定して無くても。
アーキテクチャはx86_64です。

tcpdumpのexpression指定しなければ落ちません。

バックトレースは深すぎるので、適当に
-O3 -ggdb3でlibpcapを作って
-O0 -ggdb3でtcpdump作った結果。

#0 0x00002aaaaae3125b in icode_to_fcode () from /usr/lib/libpcap.so.0
#1 0x00002aaaaae3159c in icode_to_fcode () from /usr/lib/libpcap.so.0
#2 0x00002aaaaae33efd in bpf_optimize () from /usr/lib/libpcap.so.0
#3 0x00002aaaaae25c07 in pcap_compile () from /usr/lib/libpcap.so.0
#4 0x00000000004500f4 in ?? ()
#5 0x00002aaaaaf67893 in __libc_start_main () from /lib/libc.so.6