C++获取特定进程CPU使用率的实现代码

近来发现笔记本在关闭屏幕后风扇转得特别快，打开屏幕后看任务管理器，风扇马上减速，也没有发现大量占用CPU的进程。于是想写一个小程序在后台记录每个进程的CPU使用情况，揪出锁屏后占用CPU的进程。于是自己写了一个C++类CPUusage，方便地监视不同进程的CPU占用情况。本人编程还只是个新手，如有问题请多多指教( •̀ ω •́ )！

计算原理为调用GetProcessTimes()，与上次调用得到的结果相减得到CPU占用时间，再除以两次调用的时间差，从而得到占用百分比。其中OpenProcess需要的权限为PROCESS_QUERY_LIMITED_INFORMATION，因此没有管理员权限也可以使用。

使用方法：

初始化：
可以在构造函数中指定pid，也可以用setpid()指定pid。

查看CPU占用情况：

setpid()函数：

指定一个需要监视的进程的PID。

get_cpu_usage()函数：

查看CPU占用情况。打开进程失败，或者查看CPU占用情况失败，以及被监视的进程退出后，都会返回-1。每次使用setpid()指定新的pid后首次调用都会返回-2。指定PID后从第二次调用开始，会返回一个0~100的float，为此次调用与上一次调用这段时间内的CPU平均占用率。

代码：

CPUusage类：(CPUusage.h)

#include <Windows.h>
//原理：调用GetProcessTimes()，并与上次调用得到的结果相减，即得到某段时间内CPU的使用时间
//C++ 获取特定进程规定CPU使用率 原文：http://blog.csdn.net/liuqx97bb/article/details/52058657
class CPUusage {
private:
  typedef long long     int64_t;
  typedef unsigned long long uint64_t;
  HANDLE _hProcess;
  int _processor;  //cpu数量
  int64_t _last_time;     //上一次的时间
  int64_t _last_system_time;  

  // 时间转换
  uint64_t file_time_2_utc(const FILETIME* ftime); 

  // 获得CPU的核数
  int get_processor_number(); 

  //初始化
  void init()
  {
    _last_system_time = 0;
    _last_time = 0;
    _hProcess = 0;
  } 

  //关闭进程句柄
  void clear()
  {
    if (_hProcess) {
      CloseHandle(_hProcess);
      _hProcess = 0;
    }
  } 

public:
  CPUusage(DWORD ProcessID) {
    init();
    _processor = get_processor_number();
    setpid(ProcessID);
  }
  CPUusage() { init(); _processor = get_processor_number(); }
  ~CPUusage() { clear(); } 

  //返回值为进程句柄，可判断OpenProcess是否成功
  HANDLE setpid(DWORD ProcessID) {
    clear();  //如果之前监视过另一个进程，就先关闭它的句柄
    init();
    return _hProcess= OpenProcess(PROCESS_QUERY_LIMITED_INFORMATION, false, ProcessID);
  } 

  //-1 即为失败或进程已退出； 如果成功，首次调用会返回-2（中途用setpid更改了PID后首次调用也会返回-2）
  float get_cpu_usage();
};

实现：(CPUusage.cpp)

float CPUusage::get_cpu_usage()
{ 

  FILETIME now;
  FILETIME creation_time;
  FILETIME exit_time;
  FILETIME kernel_time;
  FILETIME user_time;
  int64_t system_time;
  int64_t time;
  int64_t system_time_delta;
  int64_t time_delta; 

  DWORD exitcode; 

  float cpu = -1; 

  if (!_hProcess) return -1; 

  GetSystemTimeAsFileTime(&now); 

  //判断进程是否已经退出
  GetExitCodeProcess(_hProcess, &exitcode);
  if (exitcode != STILL_ACTIVE) {
    clear();
    return -1;
  } 

  //计算占用CPU的百分比
  if (!GetProcessTimes(_hProcess, &creation_time, &exit_time, &kernel_time, &user_time))
  {
    clear();
    return -1;
  }
  system_time = (file_time_2_utc(&kernel_time) + file_time_2_utc(&user_time))
    / _processor;
  time = file_time_2_utc(&now); 

  //判断是否为首次计算
  if ((_last_system_time == 0) || (_last_time == 0))
  {
    _last_system_time = system_time;
    _last_time = time;
    return -2;
  } 

  system_time_delta = system_time - _last_system_time;
  time_delta = time - _last_time; 

  if (time_delta == 0) {
    return -1;
  } 

  cpu = (float)system_time_delta * 100 / (float)time_delta;
  _last_system_time = system_time;
  _last_time = time;
  return cpu;
} 

CPUusage::uint64_t CPUusage::file_time_2_utc(const FILETIME* ftime)
{
  LARGE_INTEGER li; 

  li.LowPart = ftime->dwLowDateTime;
  li.HighPart = ftime->dwHighDateTime;
  return li.QuadPart;
} 

int CPUusage::get_processor_number()
{
  SYSTEM_INFO info;
  GetSystemInfo(&info);
  return info.dwNumberOfProcessors;
}

测试代码：

#include "CPUusage.h"
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{ 

  CPUusage usg(12316);
  for (int i = 0; i < 10; i++)
  {
    float cpu = usg.get_cpu_usage();
    printf("Taskmgr.exe: %.2f%%\n", cpu);
    Sleep(500);
  } 

  usg.setpid(11084);
  for (int i = 0; i < 10; i++)
  {
    float cpu = usg.get_cpu_usage();
    printf("devenv.exe: %.2f%%\n", cpu);
    Sleep(1000);
  } 

  return 0;
}

这篇文章就结束到这了，需要的朋友可以参考一下。