Objective-C 底層數據結構全景：類、方法、實例、協議與緩存

類結構 objc_class

struct objc_class {
    struct objc_class *class_pointer;  // 指向元類
    struct objc_class *super_class;    // 父類指針
    const char *name;                  // 類名
    long version;                      // 版本
    unsigned long info;                // 比特掩碼
    long instance_size;                // 實例大小（含父類 ivar）
    struct objc_ivar_list *ivars;      // 實例變量列表
    struct objc_method_list *methods;  // 方法列表
    struct objc_cache *cache;          // 方法緩存
    struct objc_protocol_list *protocols; // 協議列表
};

方法結構 objc_method

struct objc_method {
    SEL method_name;        // 方法選擇器
    const char *method_types; // 類型編碼
    IMP method_imp;         // 實現入口地址
};

實例變量 objc_ivar、分類 objc_category、協議列表、緩存結構

均採用鏈表或可變長度結構，支援動態添加（分類）、快速查找（緩存哈希表）。

核心類型定義

• id = struct objc_object *，首字段 isa 指向類（類對象則指向元類）。
• SEL = struct objc_selector *，包含 sel_id 與 sel_types。
• IMP = id (*)(id, SEL, ...) 函數指釖。
• objc_super 用於 super 調用，含 receiver 與 super_class。

運行時意義

所有結構在編譯期生成，運行時由 Objective-C Runtime 解析、緩存、分發消息。理解這些結構有助於深入掌握 KVO、動態方法解析、Method Swizzling 等高級特性。