如何通过C语言读取/proc/stat获得CPU占用率

在Linux下，可以通过`/proc/stat`文件获取到系统的CPU占用率。CPU占用率通常是通过计算用户态时间和系统态时间来得到的，这包括`utime`（用户进程CPU时间）和`stime`（系统进程CPU时间）两个字段。以下是一个简单的C语言示例，展示如何计算CPU平均占用率：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h> // 需要获取pid_t类型
#include <fcntl.h>
#include <linux/time.h> // 包含time_t结构

#define PROC_STAT_FILE "/proc/stat"
#define INTERVAL_SECONDS 1  // 计算间隔时间，这里假设1秒

double get_cpu_usage(pid_t pid) {
    struct tms time_info;
    clock_t start_time = clock();

    while (clock() - start_time < INTERVAL_SECONDS * CLOCKS_PER_SEC) {
        if (getline(&line, &line_len, fopen(PROC_STAT_FILE, "r")) == -1) {
            perror("Failed to read from /proc/stat");
            return -1;
        }

        // 简单地找到utime和stime的索引位置，注意实际文件格式可能会有变动
        char *utime_str = strstr(line, "utime:");
        char *stime_str = strstr(line, "stime:");

        if (utime_str && stime_str) {
            utime_str += 6;  // 跳过"utime:"
            stime_str += 6;  // 跳过"stime:"

            double utime_sec = atof(utime_str);
            double stime_sec = atof(stime_str);

            // 系统占用时间 = 用户占用时间 + 系统占用时间
            double total_cpu_time = utime_sec + stime_sec;

            // 如果进程还在运行，则累加其CPU使用时间
            if (pid > 0)
                total_cpu_time += sysconf(_SC_CLK_TCK) * (getrusage(RUSAGE_SELF, &time_info).ru_utime.tv_sec + getrusage(RUSAGE_SELF, &time_info).ru_stime.tv_sec);

            return total_cpu_time / INTERVAL_SECONDS;
        }
    }

    return -1;  // 如果未在指定时间内读取到数据，返回错误值
}

int main() {
    pid_t my_pid = getpid();  // 获取当前进程PID
    double cpu_usage = get_cpu_usage(my_pid);
    if (cpu_usage >= 0)
        printf("Current CPU usage (in seconds): %.2f%%\n", cpu_usage * 100);
    else
        fprintf(stderr, "Failed to calculate CPU usage.\n");

    return 0;
}

此代码片段展示了获取自身CPU占用率的基本思路，但请注意，实际应用中可能需要处理更多的边缘情况，比如读取失败、进程结束等。同时，由于`getrusage`用于实时获取进程CPU时间，对于长时间运行的应用，这种计算方法可能不够准确，因为它基于的是进程创建以来的时间，而非实时计数。