Qt获取CPU使用率及内存占用大小

Qt 获取 CPU 使用率及内存占用大小

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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：

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

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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();

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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

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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。

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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：

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。

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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！！！
另外，由于文章是作者手打的文字，有些地方可能文字会出错，望谅解，也可私信联系我，我对其进行更改。

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