windows下使用性能计数器遇到的坑

2022-05-26 08:52:59 浏览数 (1)

性能计数器简介

Microsoft Windwos NT/2000 提供了一个强大的API集来访问系统事件和性能数据的众多计数器。我们既可以实时地得到计数器的值,也可以从一个日志文件中读取计数器数据。功能可为强大,而且使用简单。

可以用来做什么

可以用来监控记录当前 CPU 的使用率、memory 使用率、CPU 占有率 、memory 占有率,获取系统和进程的物理内存,虚拟内存,线程数,句柄数,CPU,网络利用率,磁盘读写速率等。总之,很强大。windows下可以通过perfmon.msc调起系统的性能监视器,通过它来查看相关的监控信息。

PDH 函数获取计数器数据

使用 PDH 函数收集性能数据。 PDH 函数比 注册表函数 更易于使用,可用于访问 V1 和 V2 提供程序的计数器数据。 PDH 提供用于收集当前性能数据的 API、将性能数据保存到日志文件以及从日志文件中读取数据。

PDH 是一个高级 API,可简化收集性能计数器数据。 它有助于查询分析、元数据缓存、在示例之间匹配实例、从原始值计算格式化值、从日志文件读取数据以及将数据保存到日志文件。 PDH 在从 V1 提供程序收集数据时自动使用注册表函数,在从 V2 提供程序收集数据时,它使用 V2 使用者函数。

若要使用 PDH 函数收集性能数据,请执行以下步骤。

  1. 创建查询
  2. 向查询添加计数器
  3. 收集性能数据
  4. 显示性能数据
  5. 关闭查询

可以从实时源或日志文件收集性能数据。 有关如何将性能数据写入日志文件的详细信息,可参阅 使用日志文件。

简单使用

代码语言:javascript复制
// 要使用性能计数器的基本步骤是:
// 1.打开计数器PdhOpenQuery;
// 2.为计数器句柄分配空间;
// 3.把感兴趣的计数器添加进来PdhAddCounter;
// 4.收集数据PdhCollectQueryData
// 4.得到计数器的数值PdhGetFormattedCounterValue;
// 5.关闭计数器PdhCloseQuery。

// 下面是用代码实现的步骤
// 第一步:
// 在头文件中 
#include <Pdh.h>
// 在实现文件中 
#pragma comment ( lib , "Pdh.lib" )

int	ExistSameName(TCHAR	*ProcessName) {
	//TODO:判断当前进程列表中有没有同名进程,如果有返回第几个同名进程
	return 0;
}
char *RenameEx(char	*tmp,int num) {
	//TODO:在tmp中的字符串末尾添加#num
	return tmp;
}
int	GetCPUUsage(TCHAR *ProcessName)	{
	HQUERY			hQuery;
	HCOUNTER		*pCounterHandle;
    PDH_STATUS      pdhStatus;
    PDH_FMT_COUNTERVALUE  fmtValue;
    DWORD           ctrType;
    CHAR            szPathBuffer[MAX_PATH];
    int             RetVal = 0;
    pdhStatus = PdhOpenQuery(NULL, 0, &hQuery);//打开查询对象
 
    pCounterHandle = (HCOUNTER *)GlobalAlloc(GPTR, sizeof(HCOUNTER));
 
    //合成查询字符串
    char *process = NULL;    //处理之后的进程计数器名
    if (strstr(ProcessName,".exe") || strstr(ProcessName,".EXE")) {
        //如果是以exe结尾,去掉后缀名
        int len = strlen(ProcessName) - 4;
        char * tmp =new char [len   6];//为后面#num留出空间
        memcpy(tmp , ProcessName, len);
        tmp[len] = 0;
        process = tmp;
 
        int num = ExistSameName(ProcessName);    //需要计数
        if (num) {//重名
            //如果有同名进程,当前计数器名字改为 "ProcessName#num"
            //如 MSDEV.EXE,则有 MSDEV,MSDEV#1,MSDEV#2
            process = RenameEx(tmp, num);
        }
    } else if (strcmpi(ProcessName, "System Idle Process")) {
        //如果是系统空闲进程,可指定计数器名字为Idle
        int len = strlen("Idle");
        char * tmp = new char[len   1];
        strncpy(tmp, "Idle", len);
        tmp[len] = 0;
        process = tmp;
    } else {
        //名为System的进程
        process = ProcessName;
    }
 
    sprintf(szPathBuffer,"//Process(%s)//%% Processor Time", process);
    pdhStatus = PdhAddCounter(hQuery, szPathBuffer , 0 , pCounterHandle);
    pdhStatus = PdhCollectQueryData(hQuery);
    pdhStatus = PdhGetFormattedCounterValue (//获取计数器当前值
        *pCounterHandle,//计数器句柄
        PDH_FMT_LONG | PDH_FMT_NOSCALE,      //format格式
        &ctrType,       //控制类型
        &fmtValue);     //返回值
    if (pdhStatus == ERROR_SUCCESS) {
        //fmtValue.doubleValue为所要的结果
        RetVal = fmtValue.longValue;// [type: double,long,string,large]
    } else {
        RetVal = 0;
    }
    pdhStatus = PdhCloseQuery(hQuery);//关闭查询句柄
    return RetVal;
}
int main() {
    setlocale(LC_ALL,"chs");
    pdhdump();
    return 0;
}

遇到的坑

坑一:字符编码问题

PdhAddCounter error,code=c0000bc0 // PdhCollectQueryData error,code=800007d5 PdhGetFormattedCounterValue error,code=c0000bbc

第一步的PdhAddCounter就失败了,返回c0000bc0。

错误嘛含义参见:Performance Data Helper Error Codes - Win32 apps | Microsoft Docs

常见错误:

0xC0000BC0 (PDH_CSTATUS_BAD_COUNTERNAME)

Unable to parse the counter path. Check the format and syntax of the specified path.

0xC0000BBC (PDH_INVALID_HANDLE)

The handle is not a valid PDH object.

0xC0000BB9 (PDH_CSTATUS_NO_COUNTER)

The specified counter could not be found.

0xC0000BC6 (PDH_INVALID_DATA)

The data is not valid.

这里面最大的坑就是字符集问题,需要使用宽字符集wchar_t。或者字符串前面加个大写字母L。

L使用说明

TCHAR *szError = L"Error"; 字符串(literal string)前面的大写字母L,用来告诉编译器该字符串应该作为Unicode来编译。它用来将ASNI转换为Unicode,Unicode字符串中每个字符占16位(两个字节),而在ASNI中每个字符占用一个字节。 例如:

strlen(“asd”) = 3; strlen(L”asd”) = 6;

_TEXT、TEXT使用说明 其实,_T、_TEXT、TEXT 三者效果相同

tchar.h是运行时的头文件,_T、_TEXT 根据_UNICODE来确定宏 winnt.h是Win的头文件根据,TEXT 根据UNICODE 来确定宏

如果需要同时使用这3个宏,则需同时定义 UNICODE 和 _UNICODE。VS2010 设置:项目–属性–配置属性–常规–字符集–使用Unicode字符集。

如下写法才是正确的:

代码语言:javascript复制
const wchar_t str1[] = L"\Process(QQ)\% Processor Time";

注意这里面的写法,不能有一点儿错。比如%和后面的 Processor Time之前有个空格必不能少。

关于TCHAR

因为C 支持两种字符串,即常规的ANSI编码(使用""包裹)和Unicode编码(使用L""包裹),这样对应的就有了两套字符串处理函数,比如:strlen和wcslen,分别用于处理两种字符串。

微软将这两套字符集及其操作进行了统一,通过条件编译(通过_UNICODE和UNICODE宏)控制实际使用的字符集,这样就有了_T("")这样的字符串,对应的就有了_tcslen这样的函数

为了存储这样的通用字符,就有了TCHAR:

当没有定义_UNICODE宏时,TCHAR = char,_tcslen =strlen

当定义了_UNICODE宏时,TCHAR = wchar_t , _tcslen = wcslen

当我们定义了UNICODE宏,就相当于告诉了编译器:我准备采用UNICODE版本。这个时候,TCHAR就会摇身一变,变成了wchar_t。而未定义UNICODE宏时,TCHAR摇身一变,变成了unsignedchar。这样就可以很好的切换宽窄字符集。

tchar可用于双字节字符串,使程序可以用于中日韩等国 语言文字处理、显示。使编程方法简化。

TCHAR 就是当你的字符设置为什么就是什么。 例如:程序编译为 ANSI, TCHAR 就是相当于 CHAR 当程序编译为 UNICODE, TCHAR 就相当于 WCHAR

char :单字节变量类型,最多表示256个字符,wchar_t :宽字节变量类型,用于表示Unicode字符。

如果在程序中既包括ANSI又包括Unicode编码,需要包括头文件tchar.h。TCHAR是定义在该头文件中的宏,它视你是否定义了_UNICODE宏而定义成:  定义了_UNICODE:    typedef wchar_t TCHAR ;  没有定义_UNICODE: typedef char TCHAR ;

#ifdef UNICODE  typedef char TCHAR;  #else  typede wchar_t TCHAR;  #endif  _T( )也是定义在该头文件中的宏,视是否定义了_UNICODE宏而定义成:  定义了_UNICODE:    #define _T(x) L##x  没有定义_UNICODE: #define _T(x) x  注意:如果在程序中使用了TCHAR,那么就不应该使用ANSI的strXXX函数或者Unicode的wcsXXX函数了,而必须使用tchar.h中定义的_tcsXXX函数。

坑二:关于PdhGetFormattedCounterValue的使用

这个使用真坑,无论怎么试,都返回个错误码:0xC0000BC6 (PDH_INVALID_DATA)。

无奈先使用PdhGetRawCounterValue这个吧, 等获取到实际值再研究下具体类型。

其实这可能的原因是,有些计数器需要获取两次才可以哦。调用一次query是不行的。

比如:

代码语言:javascript复制
L"\Processor Information(_Total)\% Processor Time"

这个,如果只调用一次 PdhCollectQueryData(hQuery)是不行的。会返回失败。当然,这也不能怪别谁,因为人家英文文档上写的有。只不过有点儿隐蔽,关键时候还得看官方文档啊,网上所有的示例都没告诉你这个。这算是个坑吧。

PdhGetFormattedCounterValue function (pdh.h) - Win32 apps | Microsoft Docs

If the function succeeds, it returns ERROR_SUCCESS.

If the function fails, the return value is a system error code or a PDH error code. The following are possible values.

Return code

Description

PDH_INVALID_ARGUMENT

A parameter is not valid or is incorrectly formatted.

PDH_INVALID_DATA

The specified counter does not contain valid data or a successful status code.

PDH_INVALID_HANDLE

The counter handle is not valid.

Some counters, such as rate counters, require two counter values in order to compute a displayable value. In this case you must call PdhCollectQueryData twice before calling PdhGetFormattedCounterValue. For more information, see Collecting Performance Data

以下的调用才是正确的:

代码语言:javascript复制
    pdhStatus = PdhAddCounter(hQuery, (LPCWSTR)L"\Processor Information(_Total)\% Processor Time", NULL, pCounterHandle);
	if (pdhStatus != ERROR_SUCCESS) {
		printf("PdhAddCounter error,code=%xn", pdhStatus);
	}
	pdhStatus = PdhCollectQueryData(hQuery);
	if (pdhStatus != ERROR_SUCCESS) {
		printf("PdhCollectQueryData error,code=%xn", pdhStatus);
	}
	Sleep(500);
	pdhStatus = PdhCollectQueryData(hQuery);
	if (pdhStatus != ERROR_SUCCESS) {
		printf("PdhCollectQueryData error,code=%xn", pdhStatus);
	}
    pdhStatus = PdhGetFormattedCounterValue(//获取计数器当前值
		*pCounterHandle,//计数器句柄
		PDH_FMT_DOUBLE,      //format格式
		&ctrType,       //控制类型
		&fmtValue);     //返回值
	if (pdhStatus == ERROR_SUCCESS) {
		//fmtValue.doubleValue为所要的结果
		printf("SUCCESSn");
		RetVal = fmtValue.doubleValue;// [type: double,long,string,large]
	}
	else {
		printf("PdhGetFormattedCounterValue error,code=%xn", pdhStatus);
		RetVal = 0;
	}
	pdhStatus = PdhCloseQuery(hQuery);//关闭查询句柄
	return RetVal;

引用

Windows性能计数器相关基础(一)_六月心悸的博客-CSDN博客

求高手指点,C或C 获取系统和进程的磁盘读写速率,网络速率等信息。-CSDN论坛

使用 PDH 函数使用计数器数据 - Win32 apps | Microsoft Docs

Windows 下使用PDH 获取CPU 使用率_风为裳のCode的博客-CSDN博客

vc下使用windows的性能计数器简介 - 至尊王者 - 博客园

c语言中宽字符,C语言:宽字符集操作函数(示例代码)_weixin_39783857的博客-CSDN博客

windows编程中L,_T() ,TEXT和_TEXT的使用及其区别_碧海凌云的博客-CSDN博客_text头文件

PdhAddCounter的使用问题-CSDN论坛

TCHAR用法_bestone0213的博客-CSDN博客_tchar

PDH性能测试之五--待续_我有梦之翼的博客-CSDN博客

Windows下使用PDH获取性能计数器(CPU、内存、网络流量等)_alwaysrun的博客-CSDN博客

关于PDH函数 (性能计数器设计)

使用PDH性能计数器获取CPU使用率网卡信息等_zhizhuode的博客-CSDN博客

PdhGetFormattedCounterValue function (pdh.h) - Win32 apps | Microsoft Docs

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