Qt獲取CPU使用率及內存占用大小

Qt 獲取 CPU 使用率及內存占用大小

文章目錄

Qt 獲取 CPU 使用率及內存占用大小
- 一、簡介
- 二、關鍵函數
- - 2.1 獲取當前運行程序pid
  - 2.2 通過pid獲取運行時間
  - 2.3 通過pid獲取內存大小
- 三、具體實現
- 五、寫在最后

一、簡介

近期在使用軟件的過程中發現一個有意思的東西。如下所示：

在這里插入圖片描述

該軟件可以顯示 CPU 使用率及內存大小和內存使用率。感覺比較有意思，于是就想著能不能通過 Qt 自己實現一套這樣的東西，這也是本文的由來。

那么，言歸正傳，本文將介紹 如何使用 Qt 獲取當前軟件的 CPU 使用率及內存大小。本文適合對 Qt 有一些基礎的朋友，對于一些簡單的地方我不會過多贅述，望諒解！！！

另外，本文闡述方法不適用于 Linux，需要注意！！！

首先，我使用的環境如下所示：

Windows 10 x64
Qt 5.12.3

二、關鍵函數

本文專注于解決獲取 Qt 當前運行程序的 CPU 使用率及內存大小，因此本文通過獲取當前運行程序 pid 的形式獲取運行時間，通過運行時間計算得到 CPU 使用率。

2.1 獲取當前運行程序pid

在 Qt 中，可以通過如下所示的語句獲取當前程序 PID：

QApplication::applicationPid();

2.2 通過pid獲取運行時間

首先，需要打開進程句柄，需要使用到如下所示的函數：

HANDLE OpenProcess(DWORD dwDesiredAccess,  BOOL  bInheritHandle,   DWORD dwProcessId       
);

其中三個參數意義如下所示：

dwDesiredAccess: 進程訪問權限
bInheritHandle: 是否允許子進程繼承此句柄，通常設為 FALSE
dwProcessId: 目標進程的 PID（進程標識符）

返回值意義如下所示：

成功：返回進程句柄（HANDLE）
失敗：返回 NULL，需調用 GetLastError() 獲取錯誤碼

更詳細的解釋在官方網站：OpenProcess 函數 (processthreadsapi.h) - Win32 apps | Microsoft Learn

如若鏈接點擊無法跳轉，可自行復制打開：

https://learn.microsoft.com/zh-cn/windows/win32/api/processthreadsapi/nf-processthreadsapi-openprocess

其次，我們需要通過 PID 獲取運行時間信息，需要使用到如下所示的函數：

BOOL GetProcessTimes(HANDLE     hProcess,LPFILETIME lpCreationTime,LPFILETIME lpExitTime,LPFILETIME lpKernelTime,LPFILETIME lpUserTime
);

其參數意義如下所示：

hProcess: 進程句柄
lpCreationTime: 進程的創建時間
lpExitTime: 進程的退出時間
lpKernelTime: 內核模式（如系統調用）下消耗的 CPP 時間
lpUserTime: 用戶模式（應用程序代碼）下消耗的 CPU 時間

返回參數意義如下所示：

成功：返回 TRUE（非零值）
失敗：返回 FALSE（零值），需調用 GetLastError() 獲取錯誤碼

更詳細的解釋在官方網站：getProcessTimes 函數 (processthreadsapi.h) - Win32 apps | Microsoft Learn

如若鏈接點擊無法跳轉，可自行復制打開：

https://learn.microsoft.com/zh-cn/windows/win32/api/processthreadsapi/nf-processthreadsapi-getprocesstimes

2.3 通過pid獲取內存大小

獲取進程使用內存大小，需要使用如下所示函數：

BOOL GetProcessMemoryInfo(HANDLE            Process,         PPROCESS_MEMORY_COUNTERS ppsmemCounters, DWORD             cb               
);

其參數意義如下所示：

Process: 進程句柄
ppsmemCounters: 指向 PROCESS_MEMORY_COUNTERS 結構的指針，用于接收內存統計信息
cb: 結構體大小，通常設為 sizeof(PROCESS_MEMORY_COUNTERS)

返回參數意義如下所示：

成功：返回 TRUE（非零值）
失敗：返回 FALSE（零值），需調用 GetLastError() 獲取錯誤碼

其中需要注意的是 PROCESS_MEMORY_COUNTERS 結構體，其包含如下所示的成員參數：

typedef struct _PROCESS_MEMORY_COUNTERS {DWORD  cb;                   // 結構體大小DWORD  PageFaultCount;       // 頁面錯誤次數SIZE_T PeakWorkingSetSize;   // 工作集峰值（物理內存）SIZE_T WorkingSetSize;       // 當前工作集大小SIZE_T QuotaPeakPagedPoolUsage; // 分頁池配額峰值SIZE_T QuotaPagedPoolUsage;      // 當前分頁池配額SIZE_T QuotaPeakNonPagedPoolUsage; // 非分頁池配額峰值SIZE_T QuotaNonPagedPoolUsage;    // 當前非分頁池配額SIZE_T PagefileUsage;        // 頁面文件使用量SIZE_T PeakPagefileUsage;     // 頁面文件使用峰值
} PROCESS_MEMORY_COUNTERS;

更詳細的解釋在官方網站：getProcessMemoryInfo 函數 (psapi.h) - Win32 apps | Microsoft Learn

如若鏈接點擊無法跳轉，可自行復制打開：

https://learn.microsoft.com/zh-cn/windows/win32/api/psapi/nf-psapi-getprocessmemoryinfo

通過上述三個步驟即可輕松獲取當前運行程序的 CPU 使用率及內存大小。

三、具體實現

在 Qt 中推薦在線程中計算獲取這些信息。因為我們計算方法每 1s 獲取一次時間，計算與前 1s 時間的差值得到 CPU 占用率。如果不適用線程，將會阻塞主線程的執行。

這里我給出示例：

cpumontior.h

#ifndef CPUMONTIOR_H
#define CPUMONTIOR_H#include "windows.h"
#include <QObject>
#include <QThread>
#include "psapi.h"
#include <QtMath>class CpuMontior : public QThread
{Q_OBJECT
public:explicit CpuMontior(DWORD pid, QObject *parent = nullptr);void setDec(int dec) {this->dec = dec;}protected:void run() override;private:DWORD pid;int dec;// 封裝轉換函數static ULONGLONG filetimeToULONGLONG(const FILETIME *ft) {ULARGE_INTEGER uli;uli.LowPart = ft->dwLowDateTime;uli.HighPart = ft->dwHighDateTime;return uli.QuadPart;}// bytes 單位轉換QString changeFileSize(qint64 fileSize){QStringList units;units << "B" << "KB" << "MB" << "GB" << "TB" << "PB";double mod  = 1024.0;double size = fileSize;//qDebug() << size;int i = 0;long rest = 0;while (size >= mod && i < units.count()-1 ){rest= static_cast<long>(size) % static_cast<long>(mod);size /= mod;i++;}QString szResult = QString::number(qFloor(size));if( rest > 0){szResult += QString(".") + QString::number(rest).left(this->dec);}szResult += units[i];return  szResult;}signals:/* 使用率信息 */void usageInfoSignal(QString cpuUsage, QString memUsage);public slots:
};#endif // CPUMONTIOR_H

cpumontior.cpp

#include "cpumontior.h"
#ifdef QT_DEBUG
#include <QDebug>
#endif/*!*  @File        : cpumontior.cpp*  @Brief       : 構造函數*  @Details     : None*  @Param       : void*  @Return      : void*  @Author      : Liu Jiahao*  @Date        : 2025-03-28 14:18:10*  @Version     : v1.1*  @Copyright   : Copyright By Liu Jiahao, All Rights Reserved**/
CpuMontior::CpuMontior(DWORD pid, QObject *parent) :QThread(parent), pid(pid), dec(2)
{}/*!*  @File        : cpumontior.cpp*  @Brief       : 工作函數*  @Details     : None*  @Param       : void*  @Return      : void*  @Author      : Liu Jiahao*  @Date        : 2025-03-28 14:19:12*  @Version     : v1.1*  @Copyright   : Copyright By Liu Jiahao, All Rights Reserved**/
void CpuMontior::run()
{// 獲取系統資源信息HANDLE hProcess = OpenProcess(PROCESS_QUERY_INFORMATION | PROCESS_VM_READ, FALSE, pid);if (!hProcess) return;FILETIME creationTime, exitTime, kernelTime, userTime;while (!isInterruptionRequested()) {// 第一次采樣if (!GetProcessTimes(hProcess, &creationTime, &exitTime, &kernelTime, &userTime)) {break;}ULONGLONG kernel1 = filetimeToULONGLONG(&kernelTime);ULONGLONG user1 = filetimeToULONGLONG(&userTime);msleep(1000); // 每秒更新一次// 第二次采樣if (!GetProcessTimes(hProcess, &creationTime, &exitTime, &kernelTime, &userTime)) {break;}ULONGLONG kernel2 = filetimeToULONGLONG(&kernelTime);ULONGLONG user2 = filetimeToULONGLONG(&userTime);// 計算差值ULONGLONG totalTime = (kernel2 - kernel1) + (user2 - user1);double cpuUsage = (totalTime / 10000.0) / 100.0; // 轉換為百分比// 內存使用率PROCESS_MEMORY_COUNTERS pmc;qint64 memoryUsage = 0;if (GetProcessMemoryInfo(hProcess, &pmc, sizeof(pmc))) {memoryUsage = static_cast<qint64>(pmc.WorkingSetSize); // 單位：字節}// 通過信號發送emit usageInfoSignal(QString::number(cpuUsage, 'f', this->dec) + "%", changeFileSize(memoryUsage));}
#ifdef QT_DEBUGqDebug() << "quit thread";
#endifCloseHandle(hProcess);
}

增加 UI 進行顯示后，效果如下所示：

在這里插入圖片描述

可以說，跟我開頭放的那個圖區別不大。具體的 UI 設計這里不進行贅述，大家可以自行構建。我在函數中使用了 emit usageInfoSignal(QString::number(cpuUsage, 'f', this->dec) + "%", changeFileSize(memoryUsage)); 發送信號，大家可以根據這個信號 connect 槽函數進行實現。

五、寫在最后

本文介紹了 如何使用 Qt 獲取當前軟件的 CPU 使用率及內存大小。

題外話，現在覺得 AI 已經可以解決大部分遇到的問題，本文代碼部分也借助了 AI 幫助，所有功能并非我原創。其實我也很惋惜，大家可以自行通過 AI 解決這些問題，就不需要在網上到處搜索，那我寫博文似乎也失去了意義… 人工智能的發展不是壞事，只是改變了一些我們思考問題、解決問題的習慣。同時我也并不覺得 csdn 這個平臺有多好，也未經過我同意擅自將我的文章設置為僅VIP可見，這與我初心相悖。隨著工作繁忙，也很少有時間繼續寫下去…漸漸地也沒有了動力。下次更新不知道是什么時候，希望讀者海涵！

歡迎廣大讀者提出問題以及修改意見，本人看到后會給予回應，歡迎留言，后續會逐步進行開源！！！
另外，由于文章是作者手打的文字，有些地方可能文字會出錯，望諒解，也可私信聯系我，我對其進行更改。