C++ STL中单下划线与双下划线前缀的命名区分问询

我从代码可读性角度提出这个问题，不关注具体实现细节。目前没找到文章解释C++ STL里单前缀下划线、双前缀下划线、前后双下划线命名的区别，这些命名风格有没有提升可读性的特殊含义？从示例看似乎没规律：

• 单前缀下划线（_single）：

  using type = _Template<_Up, _Types...>;
  

• 双前缀下划线（__double）：

  struct __replace_first_arg
  

• 前后双下划线（prefixAndSuffixUnderscore）：

  namespace std __attribute__((__visibility__("default")))
  

附STL容器示例代码 #

e.g: 1

namespace std __attribute__((__visibility__("default")))
{

  class __undefined;

  template <typename _Tp, typename _Up>
  struct __replace_first_arg
  {
  };

  template <template <typename, typename...> class _Template, typename _Up,
            typename _Tp, typename... _Types>
  struct __replace_first_arg<_Template<_Tp, _Types...>, _Up>
  {
    using type = _Template<_Up, _Types...>;
  };

e.g: 2

template <typename _InputIterator, typename _Distance>
  inline constexpr void
  __advance(_InputIterator & __i, _Distance __n, input_iterator_tag)
  {

    do
    {
      if (__builtin_is_constant_evaluated() && !bool(__n >= 0))
        __builtin_unreachable();
    } while (false);
    while (__n--)
      ++__i;
  }

注：我已经了解C++中避免前缀下划线以规避STL名称冲突的规范，此问题并非询问该内容。

回答 #

在GCC/libstdc++这类主流STL实现里，这些下划线命名风格主要是内部代码分层的可读性标识，不同的下划线规则对应不同的内部组件层级：

1. 前后双下划线（xxx）：
   这类名称要么是C++标准预留的关键字/编译器扩展特性（比如__attribute__），要么是STL实现里和编译器深度绑定的核心标识，用来和普通内部符号区分开，一眼就能看出是和编译特性、标准强制预留相关的内容，避免和其他内部符号混淆。

2. 双前缀下划线（__xxx）：
   用来标识STL内部的私有工具类/函数/模板，这些是完全不对外暴露的实现细节，仅在STL内部使用。比如__replace_first_arg、__advance这类，看到双前缀下划线就知道这是STL自己用的工具，不属于用户应该接触的接口，可读性上直接划清了“用户可用”和“内部实现”的界限。

3. 单前缀下划线（_xxx）：
   一般用来标识STL内部的半公开/辅助型模板参数或类型别名，比如_Template、_Tp这类。这类符号虽然也是内部用，但通常是模板定义里的通用参数名，或者是在内部模板之间传递的类型标识，相比双前缀的私有工具，它们的“内部层级”稍浅，在模板实现里用来区分用户传入的参数和内部定义的辅助类型，提升模板代码的可读性。

简单来说，下划线的数量和位置是STL实现团队约定的内部代码可读性规范，用来快速区分符号的用途、层级和暴露范围，让维护STL的开发者能一眼识别符号的定位，不用去查注释就能大致了解其使用场景。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者FredFrugal