C++ 如何获取 CPU 使用率
C++是一种高效的编程语言，经常被用于开发性能要求较高的应用程序。在开发过程中，我们常常需要获取CPU的使用率来进行性能优化。本文将介绍C++如何获取CPU使用率。
获取CPU使用率的方法有很多种，这里我们介绍两种常用的方法。
第一种方法是使用操作系统提供的系统调用来获取CPU使用率。不同的操作系统提供的系统调用可能不同，这里我们以Windows系统为例。Windows提供了一个名为GetSystemTimes的API函数，该函数可以获取系统的运行时间和空闲时间。通过计算两个时间的差值，我们可以得到CPU的使用率。
下面是C++代码实现：
#include <windows.h>
double GetCPUUsage()
{
FILETIME idleTime, kernelTime, userTime;
if (!GetSystemTimes(&idleTime, &kernelTime, &userTime))
return 0.0;
static long long lastIdleTime = 0;
static long long lastKernelTime = 0;
static long long lastUserTime = 0;
long long idle = (static_cast<long long>(idleTime.dwHighDateTime) << 32) | idleTime.dwLowDateTime;
long long kernel = (static_cast<long long>(kernelTime.dwHighDateTime) << 32) | kernelTime.dwLowDateTime;
long long user = (static_cast<long long>(userTime.dwHighDateTime) << 32) | userTime.dwLowDateTime;
long long idleDiff = idle - lastIdleTime;
long long kernelDiff = kernel - lastKernelTime;
long long userDiff = user - lastUserTime;
lastIdleTime = idle;
lastKernelTime = kernel;
lastUserTime = user;
return static_cast<double>(100.0 * (1.0 - (static_cast<double>(idleDiff) / static_cast<double>(kernelDiff + userDiff))));
}
在上面的代码中，我们使用了static变量来保存每次获取的系统时间，然后计算两次系统时间的差值，从而得到CPU的使用率。最后，我们将CPU使用率以百分比的形式返回。
第二种方法是使用性能计数器来获取CPU使用率。性能计数器是一种用于性能监控的工具，可以用来监控系统各种资源的使用情况。Windows系统提供了一组性能计数器API函数，我们可以使用这些函数来监控CPU的使用率。
下面是C++代码实现：
#include <windows.h>
#include <pdh.h>
double GetCPUUsage()
{
PDH_HQUERY query;
PDH_HCOUNTER counter;
PDH_FMT_COUNTERVALUE value;
if (PdhOpenQuery(NULL, 0, &query) != ERROR_SUCCESS)
return 0.0;
if (PdhAddCounter(query, L"\\Processor(_Total)\\% Processor Time", 0, &counter) != ERROR_SUCCESS)
return 0.0;
if (PdhCollectQueryData(query) != ERROR_SUCCESS)
return 0.0;
Sleep(500);
if (PdhCollectQueryData(query) != ERROR_SUCCESS)
return 0.0;
if (PdhGetFormattedCounterValue(counter, PDH_FMT_DOUBLE, NULL, &value) != ERROR_SUCCESS)
return 0.0;
PdhCloseQuery(query);
return value.doubleValue;
}
在上面的代码中，我们使用了PDH（Performance Data Helper）API函数来获取CPU使用率。首先，我们打开了一个查询对象，然后添加了一个针对_Total处理器的性能计数器。接着，我们收集了两次计数器数据，并在两次获取计数器数据之间等待了500ms。最后，我们使用PDHGetFormattedCounterValue函数获取计数器的值，并以double类型的形式返回。
总之，无论是使用操作系统提供的系统调用还是使用性能计数器API函数，C++都可以很方便地获取CPU使用率。通过获取CPU使用率，我们可以更好地了解程序的性能瓶颈并进行性能优化，从而让程序运行更加高效。
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