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C++ 如何获取内存和 CPU 使用情况？

2023-07-01 02:01:01 深夜i -- --

C++ 内存使用情况 CPU使用情况获取性能监测

C++ 是一种高级编程语言，通常用于开发高性能的程序。但是，在编写程序时，了解程序使用的内存和 CPU 使用情况是非常重要的。因此，在本文中，我们将讨论如何使用 C++ 获取内存和 CPU 使用情况。

获取内存使用情况

在 C++ 中，可以使用标准库中的头文件来获取程序的内存使用情况。该库中的函数 malloc() 和 free() 可以用于动态分配内存和释放内存。

为了获取进程的内存使用情况，我们需要使用系统特定的库。在 Windows 中，我们使用 Windows.h 库，而在 Linux 中，我们使用 sys/types.h 和 sys/sysinfo.h 库。

以下是获取 Windows 中进程内存使用情况的代码：


#include <windows.h>
PROCESS_MEMORY_COUNTERS_EX pmc;
GetProcessMemoryInfo(GetCurrentProcess(), (PROCESS_MEMORY_COUNTERS*)&pmc, sizeof(pmc));
SIZE_T virtualMemUsedByMe = pmc.PrivateUsage;

以下是获取 Linux 中进程内存使用情况的代码：


#include <sys/types.h>
#include <sys/sysinfo.h>
struct sysinfo info;
sysinfo(&info);
unsigned long ram_used = (info.totalram - info.freeram) * info.mem_unit;

获取 CPU 使用情况

在 C++ 中，可以使用时间库的头文件来获取程序的 CPU 使用情况。使用函数 clock() 可以获取程序已用的 CPU 时间，而使用函数 CLOCKS_PER_SEC 可以获取每秒钟的 CPU 时钟数。根据这两个值，我们可以计算出程序的 CPU 使用率。

以下是计算程序 CPU 使用率的代码：


#include <ctime>
double start_time = clock();
// do some heavy computations
double end_time = clock();
double cpu_time_used = ((double) (end_time - start_time)) / CLOCKS_PER_SEC;

另外，如果想获取整个系统的 CPU 使用率，我们需要使用系统特定的库。在 Windows 中，我们可以使用 Windows.h 库中的函数 GetSystemTimes()，而在 Linux 中，我们可以使用系统文件 /proc/stat。

以下是获取 Windows 中整个系统 CPU 使用率的代码：


#include <Windows.h>
FILETIME ft_idle;
FILETIME ft_kernel;
FILETIME ft_user;
GetSystemTimes(&ft_idle, &ft_kernel, &ft_user);

以下是获取 Linux 中整个系统 CPU 使用率的代码：


#include <iostream>
#include <fstream>
#include <vector>
double get_cpu_percentage() {
  std::vector<std::string> tokens;
  std::ifstream file_stat("/proc/stat");
  if (file_stat.is_open()) {
    std::string line;
    while (getline(file_stat, line)) {
      if (line.rfind("cpu", 0) == 0) {
        std::stringstream ss(line);
        std::string token;
        while (ss >> token) {
          if (token == "cpu")
            continue;
          tokens.push_back(token);
        }
        unsigned long long user = std::stoll(tokens[0]);
        unsigned long long nice = std::stoll(tokens[1]);
        unsigned long long sys = std::stoll(tokens[2]);
        unsigned long long idle = std::stoll(tokens[3]);
        unsigned long long total = user + sys + nice + idle;
        return 100.0 * (total - idle) / total;
      }
    }
  }
  return -1.0;
}

总结

在编写高性能的程序时，了解程序的内存和 CPU 使用情况非常重要。C++ 提供了获取程序内存和 CPU 使用情况的方法。这些方法不仅可以帮助我们优化程序，还可以让我们监控程序的运行情况，及时发现并解决问题。在实践中，我们可以使用这些方法获取内存和 CPU 使用情况，并在需要时做出相应的调整，以获得更好的性能。

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