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Qt获取CPU使用率及内存占用大小

news 来源：原创 2025/5/9 7:33:44

Qt 获取 CPU 使用率及内存占用大小

文章目录

Qt 获取 CPU 使用率及内存占用大小
- 一、简介
- 二、关键函数
- - 2.1 获取当前运行程序pid
  - 2.2 通过pid获取运行时间
  - 2.3 通过pid获取内存大小
- 三、具体实现
- 五、写在最后

一、简介

近期在使用软件的过程中发现一个有意思的东西。如下所示：

在这里插入图片描述

该软件可以显示 CPU 使用率及内存大小和内存使用率。感觉比较有意思，于是就想着能不能通过 Qt 自己实现一套这样的东西，这也是本文的由来。

那么，言归正传，本文将介绍 如何使用 Qt 获取当前软件的 CPU 使用率及内存大小。本文适合对 Qt 有一些基础的朋友，对于一些简单的地方我不会过多赘述，望谅解！！！

另外，本文阐述方法不适用于 Linux，需要注意！！！

首先，我使用的环境如下所示：

Windows 10 x64
Qt 5.12.3

二、关键函数

本文专注于解决获取 Qt 当前运行程序的 CPU 使用率及内存大小，因此本文通过获取当前运行程序 pid 的形式获取运行时间，通过运行时间计算得到 CPU 使用率。

2.1 获取当前运行程序pid

在 Qt 中，可以通过如下所示的语句获取当前程序 PID：

QApplication::applicationPid();

2.2 通过pid获取运行时间

首先，需要打开进程句柄，需要使用到如下所示的函数：

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

其中三个参数意义如下所示：

dwDesiredAccess: 进程访问权限
bInheritHandle: 是否允许子进程继承此句柄，通常设为 FALSE
dwProcessId: 目标进程的 PID（进程标识符）

返回值意义如下所示：

成功：返回进程句柄（HANDLE）
失败：返回 NULL，需调用 GetLastError() 获取错误码

更详细的解释在官方网站：OpenProcess 函数 (processthreadsapi.h) - Win32 apps | Microsoft Learn

如若链接点击无法跳转，可自行复制打开：

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

其次，我们需要通过 PID 获取运行时间信息，需要使用到如下所示的函数：

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

其参数意义如下所示：

hProcess: 进程句柄
lpCreationTime: 进程的创建时间
lpExitTime: 进程的退出时间
lpKernelTime: 内核模式（如系统调用）下消耗的 CPP 时间
lpUserTime: 用户模式（应用程序代码）下消耗的 CPU 时间

返回参数意义如下所示：

成功：返回 TRUE（非零值）
失败：返回 FALSE（零值），需调用 GetLastError() 获取错误码

更详细的解释在官方网站：getProcessTimes 函数 (processthreadsapi.h) - Win32 apps | Microsoft Learn

如若链接点击无法跳转，可自行复制打开：

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

2.3 通过pid获取内存大小

获取进程使用内存大小，需要使用如下所示函数：

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

其参数意义如下所示：

Process: 进程句柄
ppsmemCounters: 指向 PROCESS_MEMORY_COUNTERS 结构的指针，用于接收内存统计信息
cb: 结构体大小，通常设为 sizeof(PROCESS_MEMORY_COUNTERS)

返回参数意义如下所示：

成功：返回 TRUE（非零值）
失败：返回 FALSE（零值），需调用 GetLastError() 获取错误码

其中需要注意的是 PROCESS_MEMORY_COUNTERS 结构体，其包含如下所示的成员参数：

typedef struct _PROCESS_MEMORY_COUNTERS {DWORD  cb;                   // 结构体大小DWORD  PageFaultCount;       // 页面错误次数SIZE_T PeakWorkingSetSize;   // 工作集峰值（物理内存）SIZE_T WorkingSetSize;       // 当前工作集大小SIZE_T QuotaPeakPagedPoolUsage; // 分页池配额峰值SIZE_T QuotaPagedPoolUsage;      // 当前分页池配额SIZE_T QuotaPeakNonPagedPoolUsage; // 非分页池配额峰值SIZE_T QuotaNonPagedPoolUsage;    // 当前非分页池配额SIZE_T PagefileUsage;        // 页面文件使用量SIZE_T PeakPagefileUsage;     // 页面文件使用峰值
} PROCESS_MEMORY_COUNTERS;

更详细的解释在官方网站：getProcessMemoryInfo 函数 (psapi.h) - Win32 apps | Microsoft Learn

如若链接点击无法跳转，可自行复制打开：

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

通过上述三个步骤即可轻松获取当前运行程序的 CPU 使用率及内存大小。

三、具体实现

在 Qt 中推荐在线程中计算获取这些信息。因为我们计算方法每 1s 获取一次时间，计算与前 1s 时间的差值得到 CPU 占用率。如果不适用线程，将会阻塞主线程的执行。

这里我给出示例：

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;// 封装转换函数static ULONGLONG filetimeToULONGLONG(const FILETIME *ft) {ULARGE_INTEGER uli;uli.LowPart = ft->dwLowDateTime;uli.HighPart = ft->dwHighDateTime;return uli.QuadPart;}// bytes 单位转换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       : 构造函数*  @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       : 工作函数*  @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()
{// 获取系统资源信息HANDLE hProcess = OpenProcess(PROCESS_QUERY_INFORMATION | PROCESS_VM_READ, FALSE, pid);if (!hProcess) return;FILETIME creationTime, exitTime, kernelTime, userTime;while (!isInterruptionRequested()) {// 第一次采样if (!GetProcessTimes(hProcess, &creationTime, &exitTime, &kernelTime, &userTime)) {break;}ULONGLONG kernel1 = filetimeToULONGLONG(&kernelTime);ULONGLONG user1 = filetimeToULONGLONG(&userTime);msleep(1000); // 每秒更新一次// 第二次采样if (!GetProcessTimes(hProcess, &creationTime, &exitTime, &kernelTime, &userTime)) {break;}ULONGLONG kernel2 = filetimeToULONGLONG(&kernelTime);ULONGLONG user2 = filetimeToULONGLONG(&userTime);// 计算差值ULONGLONG totalTime = (kernel2 - kernel1) + (user2 - user1);double cpuUsage = (totalTime / 10000.0) / 100.0; // 转换为百分比// 内存使用率PROCESS_MEMORY_COUNTERS pmc;qint64 memoryUsage = 0;if (GetProcessMemoryInfo(hProcess, &pmc, sizeof(pmc))) {memoryUsage = static_cast<qint64>(pmc.WorkingSetSize); // 单位：字节}// 通过信号发送emit usageInfoSignal(QString::number(cpuUsage, 'f', this->dec) + "%", changeFileSize(memoryUsage));}
#ifdef QT_DEBUGqDebug() << "quit thread";
#endifCloseHandle(hProcess);
}

增加 UI 进行显示后，效果如下所示：

在这里插入图片描述

可以说，跟我开头放的那个图区别不大。具体的 UI 设计这里不进行赘述，大家可以自行构建。我在函数中使用了 emit usageInfoSignal(QString::number(cpuUsage, 'f', this->dec) + "%", changeFileSize(memoryUsage)); 发送信号，大家可以根据这个信号 connect 槽函数进行实现。

五、写在最后

本文介绍了 如何使用 Qt 获取当前软件的 CPU 使用率及内存大小。

题外话，现在觉得 AI 已经可以解决大部分遇到的问题，本文代码部分也借助了 AI 帮助，所有功能并非我原创。其实我也很惋惜，大家可以自行通过 AI 解决这些问题，就不需要在网上到处搜索，那我写博文似乎也失去了意义… 人工智能的发展不是坏事，只是改变了一些我们思考问题、解决问题的习惯。同时我也并不觉得 csdn 这个平台有多好，也未经过我同意擅自将我的文章设置为仅VIP可见，这与我初心相悖。随着工作繁忙，也很少有时间继续写下去…渐渐地也没有了动力。下次更新不知道是什么时候，希望读者海涵！

欢迎广大读者提出问题以及修改意见，本人看到后会给予回应，欢迎留言，后续会逐步进行开源！！！
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