CPython执行mark-sweep标记清除算法后如何识别未标记对象？

你提到的PyObject基础结构体中的ob_refcnt确实是引用计数的核心存储字段：

typedef struct _object {
    _PyObject_HEAD_EXTRA
    Py_ssize_t ob_refcnt;
    struct _typeobject *ob_type;
} PyObject;

这一字段仅负责维护对象的显式引用计数，和标记清除流程的标记逻辑是相互独立的，下面直接回答你的两个疑问：

1. CPython是否维护了存储所有对象的全局列表？ #

CPython不会维护所有Python对象的全局列表，但是会为所有可能产生循环引用的容器类对象（比如列表、字典、集合、自定义类实例等）维护一个全局的双向GC链表。
非容器类型对象（比如整数、字符串、浮点数等）不存在循环引用的可能，不会被串入这个GC链表，也不需要参与标记清除流程，仅靠引用计数就能完成内存回收。
每个加入GC链表的容器对象，头部都会额外包含_PyObject_GC_HEAD结构，里面存储了链表的前后节点指针、以及GC过程需要用到的标记相关字段，基础PyObject结构本身不包含这些GC相关字段。

2. 标记清除算法执行后如何判断未标记（unmarked）对象？ #

整个判断逻辑和GC链表高度绑定：

• 标记阶段：GC从根对象集合（包括全局命名空间中的对象、调用栈上的变量引用、正在使用的常量等）出发，遍历所有可达的对象，每找到一个可达对象，就把该对象GC头中的标记位置为1，代表该对象存活。
• 清除阶段：GC直接遍历全局容器对象GC链表，逐个检查每个对象的标记位：
  • 标记位为1的是存活对象，将标记位重置为0，留待下次GC使用
  • 标记位为0的就是unmarked对象，代表没有任何根引用能到达它，属于需要回收的垃圾对象

早期版本的CPython曾用过「临时修改引用计数」的方式来替代单独的标记位，但逻辑本质完全一致，都是先标记所有可达对象，再遍历GC链表筛选未标记的待回收对象。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Евгений Павлов