Windows 平台 C++ 基于 PDH API 实现 CPU 使用率监控

在 Windows 平台开发性能监控类程序时，CPU 使用率是核心监控指标之一。本文基于 Windows 原生 PDH（Performance Data Helper）API，实现高精度、高兼容性的 CPU 使用率实时采集功能，代码可直接复用，适配 Win10/Win11 系统，与任务管理器 CPU 数值高度一致。

一、核心优势

1. 原生 API：基于 Windows PDH 接口，无需第三方库，轻量化且稳定；
2. 高精度：返回浮点型 CPU 使用率，支持自定义小数位数；
3. 高兼容：适配 Win10/11，计数器路径经过实测验证，无数值偏差；
4. 鲁棒性：包含完整的错误处理和异常值过滤，避免程序崩溃；
5. 易复用：模块化设计，初始化、采集、释放功能分离，可直接集成到项目。

二、完整代码实现

#include <windows.h>
#include <pdh.h>
#include <iostream>
#include <cmath> // 用于 round() 四舍五入函数
// 链接 PDH 库，必须添加
#pragma comment(lib, "pdh.lib")
// 关闭安全警告
#pragma warning(disable:4996)
// CPU 监控句柄（全局/类成员均可，保证生命周期）
static PDH_HQUERY cpuQuery;
static PDH_HCOUNTER cpuTotal;
/**
 * @brief 初始化 CPU 使用率采集模块
 * @return bool 初始化成功返回 true，失败返回 false
 * @note 必须先调用此函数，否则 getCPUUsage 返回 0
 */
bool initCPUMonitor() {
    // 打开 PDH 查询句柄
    if (PdhOpenQuery(NULL, NULL, &cpuQuery) != ERROR_SUCCESS) {
        std::cerr << "CPU 监控初始化失败：打开查询句柄失败" << std::endl;
        return false;
    }
    
     ((cpuQuery, , , &cpuTotal) != ERROR_SUCCESS) {
        std::cerr <<  << std::endl;
        (cpuQuery);
         ;
    }
    
    (cpuQuery);
    (); 
    (cpuQuery);
     ;
}

{
    PDH_FMT_COUNTERVALUE counterVal;
    
     ((cpuQuery) != ERROR_SUCCESS) {
         ;
    }
    
    DWORD ret = (cpuTotal, PDH_FMT_DOUBLE, , &counterVal);
     (ret != ERROR_SUCCESS) {
         ;
    }
    
     cpuUsage = counterVal.doubleValue;
    cpuUsage = (cpuUsage >=  && cpuUsage <= ) ? cpuUsage : ;
     (cpuUsage > ) cpuUsage = ;
    cpuUsage = (cpuUsage * ) / ; 
     cpuUsage;
}

{
     (cpuQuery != ) {
        (cpuQuery);
        cpuQuery = ;
    }
}
{
    
     (!()) {
         ;
    }
    
    std::cout <<  << std::endl;
     () {
         cpu = ();
        std::cout <<  << cpu <<  << std::endl;
        ();
    }
    
    ();
     ;
}