Qt 获取 CPU 使用率及内存占用大小
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
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FALSEdwProcessId: 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_Hcpumontior.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_DEBUG qDebug() << "quit thread"; #endif CloseHandle(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。
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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