前言

在Linux环境下࿰c;了解和获取进程的信息对于系统监控、性能优化以及调试等任务至关重要。C语言作为Linux系统编程的主要语言之一࿰c;提供了丰富的系统调用和库函数࿰c;可以帮助我们轻松地获取进程相关的信息。本文将介绍如何使用C语言编写代码来获取进程的信息࿰c;并举例说明如何获取进程的ID、命令行参数、状态等信息࿰c;以及如何获取进程的资源使用情况。

一、getrusage函数

getrusage() 函数用于获取进程或其子进程的资源使用情况。资源使用情况包括 CPU 时间、内存、文件 I/O 等。它的原型定义在 <sys/resource.h> 头文件中。

下面是 getrusage() 函数的原型：

<code class="prism language-c">class="token macro property">class="token directive-hash">#class="token directive keyword">include class="token string"><sys/resource.h>class="token keyword">int class="token function">getrusageclass="token punctuation">(class="token keyword">int whoclass="token punctuation">, class="token keyword">struct class="token class-name">rusage class="token operator">*usageclass="token punctuation">)class="token punctuation">;
code>

参数 who 指定了要获取资源使用情况的进程类型。常用的取值有：

RUSAGE_SELF：获取调用进程的资源使用情况。
RUSAGE_CHILDREN：获取所有子进程的资源使用情况。

如果你使用 RUSAGE_CHILDREN 参数来获取子进程的资源使用情况࿰c;那么 getrusage() 函数将会返回所有子进程的总和࿰c;而不是单个进程的信息。如果你需要获取单个进程的信息࿰c;你可以使用其他方法࿰c;比如通过进程的ID来获取该进程的信息。

一种方法是使用 getrusage() 函数来获取特定进程的资源使用情况࿰c;但是它只能获取到调用它的进程的资源使用情况࿰c;而无法获取其他进程的信息。

其他特殊值还有 RUSAGE_THREAD 用于获取当前线程的资源使用情况（Linux特有）。
参数 usage 是一个指向 struct rusage 结构的指针࿰c;用于存储获取到的资源使用情况信息。

下面是 struct rusage 结构的定义：

<code class="prism language-c">class="token keyword">struct class="token class-name">rusage class="token punctuation">{class="token keyword">struct class="token class-name">timeval ru_utimeclass="token punctuation">; class="token comment">/* 用户 CPU 时间 */class="token keyword">struct class="token class-name">timeval ru_stimeclass="token punctuation">; class="token comment">/* 系统 CPU 时间 */class="token keyword">long   ru_maxrssclass="token punctuation">;         class="token comment">/* 最大常驻集大小（以 kBytes 为单位） */class="token keyword">long   ru_ixrssclass="token punctuation">;          class="token comment">/* 未使用 (历史遗留) */class="token keyword">long   ru_idrssclass="token punctuation">;          class="token comment">/* 未使用 (历史遗留) */class="token keyword">long   ru_isrssclass="token punctuation">;          class="token comment">/* 未使用 (历史遗留) */class="token keyword">long   ru_minfltclass="token punctuation">;         class="token comment">/* 缺页错误次数 */class="token keyword">long   ru_majfltclass="token punctuation">;         class="token comment">/* 分页错误次数 */class="token keyword">long   ru_nswapclass="token punctuation">;          class="token comment">/* 未使用 (历史遗留) */class="token keyword">long   ru_inblockclass="token punctuation">;        class="token comment">/* 从块设备中读取的块数量 */class="token keyword">long   ru_oublockclass="token punctuation">;        class="token comment">/* 向块设备写入的块数量 */class="token keyword">long   ru_msgsndclass="token punctuation">;         class="token comment">/* 发送的消息数量 */class="token keyword">long   ru_msgrcvclass="token punctuation">;         class="token comment">/* 接收的消息数量 */class="token keyword">long   ru_nsignalsclass="token punctuation">;       class="token comment">/* 收到的信号数量 */class="token keyword">long   ru_nvcswclass="token punctuation">;          class="token comment">/* 由于等待虚拟时钟转换而进行的上下文切换 */class="token keyword">long   ru_nivcswclass="token punctuation">;         class="token comment">/* 由于除了等待虚拟时钟转换之外的原因进行的上下文切换 */
class="token punctuation">}class="token punctuation">;
code>

c="https://img-blog.csdnimg.cn/direct/c3eb3168ca5a4f648ff69babb8f9a529.png#pic_center" alt="在这里插入图片描述" />

二、示例代码

下面是一个简单的示例代码࿰c;演示如何使用 getrusage() 函数获取进程的资源使用情况：

<code class="prism language-c">class="token macro property">class="token directive-hash">#class="token directive keyword">include class="token string"><stdio.h>
class="token macro property">class="token directive-hash">#class="token directive keyword">include class="token string"><sys/resource.h>class="token keyword">int class="token function">mainclass="token punctuation">(class="token punctuation">) class="token punctuation">{class="token keyword">struct class="token class-name">rusage usageclass="token punctuation">;class="token keyword">if class="token punctuation">(class="token function">getrusageclass="token punctuation">(RUSAGE_SELFclass="token punctuation">, class="token operator">&usageclass="token punctuation">) class="token operator">== class="token operator">-class="token number">1class="token punctuation">) class="token punctuation">{class="token function">perrorclass="token punctuation">(class="token string">"getrusage"class="token punctuation">)class="token punctuation">;class="token keyword">return class="token number">1class="token punctuation">;class="token punctuation">}class="token function">printfclass="token punctuation">(class="token string">"用户 CPU 时间：%ld 微秒\n"class="token punctuation">, usageclass="token punctuation">.ru_utimeclass="token punctuation">.tv_usecclass="token punctuation">)class="token punctuation">;class="token function">printfclass="token punctuation">(class="token string">"系统 CPU 时间：%ld 微秒\n"class="token punctuation">, usageclass="token punctuation">.ru_stimeclass="token punctuation">.tv_usecclass="token punctuation">)class="token punctuation">;class="token function">printfclass="token punctuation">(class="token string">"缺页错误次数：%ld\n"class="token punctuation">, usageclass="token punctuation">.ru_minfltclass="token punctuation">)class="token punctuation">;class="token function">printfclass="token punctuation">(class="token string">"分页错误次数：%ld\n"class="token punctuation">, usageclass="token punctuation">.ru_majfltclass="token punctuation">)class="token punctuation">;class="token keyword">return class="token number">0class="token punctuation">;
class="token punctuation">}
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c="https://img-blog.csdnimg.cn/direct/2d746dfda80d499d89103edf2a137b2e.png#pic_center" alt="在这里插入图片描述" />

在这个示例中࿰c;我们使用 getrusage() 函数获取当前进程的资源使用情况࿰c;并打印了用户 CPU 时间、系统 CPU 时间、缺页错误次数和分页错误次数。

总结

通过本文的介绍࿰c;我们了解了如何使用C语言编程获取进程的信息。首先࿰c;我们可以使用系统调用getpid()来获取当前进程的ID࿰c;也可以使用getppid()获取当前进程的父进程ID。其次࿰c;我们可以通过读取/proc文件系统下的相应文件࿰c;比如/proc/[PID]/cmdline来获取进程的命令行参数࿰c;通过/proc/[PID]/status来获取进程的状态等信息。最后࿰c;我们还介绍了如何使用getrusage()函数来获取进程的资源使用情况࿰c;包括CPU时间、内存等。

总的来说࿰c;通过C语言编程获取进程的信息是一项相对简单而强大的任务࿰c;可以帮助我们更好地理解和监控系统的运行情况࿰c;为系统管理和优化提供有力的支持。