C# 獲取電腦記憶體、CPU信息

計數器、WMI

獲取設備的記憶體信息，如系統可用運行記憶體：

 1     public static async Task<double> GetMemoryAvailableAsync(FileSizeUnit fileSizeUnit = FileSizeUnit.GB)
 2     {
 3         return await Task.Run(() =>
 4         {
 5             using var managementClass = new ManagementClass("Win32_PerfFormattedData_PerfOS_Memory");
 6             using var instances = managementClass.GetInstances();
 7             double available = 0;
 8             foreach (var mo in instances)
 9             {
10                 //AvailableMBytes單位是MB
11                 var size = long.Parse(mo.Properties["AvailableMBytes"].Value.ToString()) * 1024 * 1024;
12                 available += size.ConvertTo(fileSizeUnit);
13             }
14 
15             return available;
16         });
17     }

以上是ManagementClass方式實現，還有ManagementObjectSearcher，都是WMI檢索查詢。

WMI查詢比較慢，上面一段耗時在200ms+。

還有一種用的較多的，PerformanceCounter性能計數器，以CPU獲取為例：

 1     public static async Task<double> GetUsageByCounterAsync()
 2     {
 3         //CPU計數器 
 4         using var pcCpuUsage = new PerformanceCounter("Processor", "% Processor Time", "_Total") { MachineName = "." };
 5         // NextValue首次會返回0，所以需要加個延時下次再獲取值
 6         pcCpuUsage.NextValue();
 7         await Task.Delay(TimeSpan.FromMilliseconds(500));
 8         var cpuUsed = pcCpuUsage.NextValue();
 9         return cpuUsed;
10     }

性能計數器，也有一定的耗時40ms以上。另外因為它實現方式，初始化後無法第一次獲取到真正數值，需要間隔一段時間再去拿。所以此方案實際耗時挺高

WMI、性能計數器，昨天遇到了使用異常：

看源碼，計數器是註冊表PerformanceData位置損壞了，而Management是IWbemServices獲取狀態碼ErrorCode異常。

PerformanceCounter是WMI，而WMI是基於WBEM協議實現的，所以我理解成上面的異常其實是一類問題。

官網有對此類異常有一些描述：重新生成性能計數器庫值 - Windows Server | Microsoft Learn 

所以基於PerformanceCounter、ManagementClass以及ManagementObjectSearcher的實現，有一定風險。

kernel32

kernel32下有個函數可以獲取記憶體狀態

1     [DllImport("kernel32.dll")]
2     [return: MarshalAs(UnmanagedType.Bool)]
3     static extern bool GlobalMemoryStatusEx(ref MEMORYINFO mi);

以下是獲取可用運行記憶體的實現：

    //Define the information structure of memory
    [StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
    struct MEMORYINFO
    {
        public uint dwLength; //Current structure size
        public uint dwMemoryLoad; //Current memory utilization
        public ulong ullTotalPhys; //Total physical memory size
        public ulong ullAvailPhys; //Available physical memory size
        public ulong ullTotalPageFile; //Total Exchange File Size
        public ulong ullAvailPageFile; //Total Exchange File Size
        public ulong ullTotalVirtual; //Total virtual memory size
        public ulong ullAvailVirtual; //Available virtual memory size
        public ulong ullAvailExtendedVirtual; //Keep this value always zero
    }

    /// <summary>
    /// Get the current memory usage
    /// </summary>
    /// <returns></returns>
    private static MEMORYINFO GetMemoryStatus()
    {
        MEMORYINFO memoryInfo = new MEMORYINFO();
        memoryInfo.dwLength = (uint)System.Runtime.InteropServices.Marshal.SizeOf(memoryInfo);
        GlobalMemoryStatusEx(ref memoryInfo);
        return memoryInfo;
    }
    /// <summary>
    /// 獲取系統可用運行記憶體
    /// </summary>
    /// <param name="fileSizeUnit">預設單位GB</param>
    /// <returns></returns>
    public static double GetMemoryAvailable(FileSizeUnit fileSizeUnit = FileSizeUnit.GB)
    {
        var memoryStatus = GetMemoryStatus();
        var memoryAvailable = ((long)memoryStatus.ullAvailPhys).ConvertTo(fileSizeUnit);
        return memoryAvailable;
    }

上述方式，獲取速度超快，幾乎不耗時。

通過Kernel32-GetSystemTimes方式，獲取CPU信息（CPU比例計算邏輯，代碼略多點）：

 1     /// <summary>
 2     /// 獲取CPU占用率/使用率（單位：%）
 3     /// </summary>
 4     /// <returns></returns>
 5     public static async Task<double> GetUsageByKernelAsync()
 6     {
 7         long idleTime1 = 0;
 8         long kernelTime1 = 0;
 9         long userTime1 = 0;
10         if (GetSystemTimes(out var lpIdleTime, out var lpKernelTime, out var lpUserTime))
11         {
12             idleTime1 = lpIdleTime;
13             kernelTime1 = lpKernelTime;
14             userTime1 = lpUserTime;
15         }
16         //添加倆次獲取CPU信息的間隔
17         await Task.Delay(TimeSpan.FromSeconds(0.5));
18         long idleTime2 = 0;
19         long kernelTime2 = 0;
20         long userTime2 = 0;
21         if (GetSystemTimes(out var lpIdleTime2, out var lpKernelTime2, out var lpUserTime2))
22         {
23             idleTime2 = lpIdleTime2;
24             kernelTime2 = lpKernelTime2;
25             userTime2 = lpUserTime2;
26         }
27         //分別獲取到用戶時間、內核時間、空閑時間
28         var userTime = userTime2 - userTime1;
29         var kernelTime = kernelTime2 - kernelTime1;
30         var idleTime = idleTime2 - idleTime1;
31         //計算Cpu占用率。計算公式：用戶時間+內核時間-空閑時間/用戶時間+內核時間
32         var systemTotal = kernelTime + userTime;
33         var cpu = (systemTotal - idleTime) * 10000 / systemTotal;
34         return cpu / 100.0;
35     }
36 
37     /// <summary>
38     /// 獲取系統CPU時間數據
39     /// </summary>
40     /// <param name="lpIdleTime">空閑時間</param>
41     /// <param name="lpKernelTime">內核時間</param>
42     /// <param name="lpUserTime">用戶時間</param>
43     /// <returns></returns>
44     [DllImport("kernel32.dll", SetLastError = true)]
45     static extern bool GetSystemTimes(out long lpIdleTime, out long lpKernelTime, out long lpUserTime);

另外，也有一種途徑可以獲取到記憶體信息，引用程式集Microsoft.VisualBasic，Microsoft.VisualBasic.Devices下有個ComputerInfo類

var physicalMemory = new Microsoft.VisualBasic.Devices.ComputerInfo().AvailablePhysicalMemory;

可以拿到可用記憶體、總記憶體，不過CPU信息是沒有的。

ComputerInfo的內部源碼，我標註了下：

所以ComputerInfo，也是基於GlobalMemoryStatusEx函數做了封裝，大家可以直接用。

關鍵字：【Kernek32-GlobalMemoryStatusEx】【Kernek32-GetSystemTimes】

參考列表：