CPU / Memory Monitor 手搓手册

source：成品答案在 app/04-system-tools/cpu-memory-monitor/（做完对照）· related：app 栏系统工具类整机成品

⚠️ Windows 路径尚未验证

本手册所有 Windows 路径（GlobalMemoryStatusEx / GetSystemTimes）的描述均基于代码逻辑推断，未实跑验证——offscreen 环境跑不了 Windows。如果你在 Linux/WSL 上跟着搓，验证的是 /proc 路径；Windows 路径代码照写、编译用 #ifdef Q_OS_WIN 隔离，但需要 Windows 实机复验。详见 troubleshooting。

这是「手搓手册」

不是参考手册（查完走），是 workbook（跟着搓）。每个 step 给目标 → 提示 → 检查点，成品 repo 当答案钥匙——卡住了去对照，别整段复制。

0. 你将学到

搓完这个系统监控，你会打通这几样 Qt 能力（每样后面都有教程深挖，这里先用起来）：

• 跨平台系统读取：#ifdef Q_OS_LINUX / Q_OS_WIN 分发，Linux 读 /proc 文本、Windows 调 Win32 API，未覆盖平台 fallback
• QFile 文本读取：QFile + QTextStream 逐行扫 /proc/meminfo、split 解析 /proc/stat 数字
• 两次采样差值：理解为什么 CPU 占用率不能单次直读（开机累计值 vs 瞬时占用），用基线 + 差值算
• QPainter 自绘曲线：QPainterPath 画折线 + 半透明面积填充 + 参考网格 + 滚动窗口
• QTimer 节拍刷新：timeout 信号驱动周期采样，采样间隔与精度的权衡
• QProgressBar 进度条：setRange(0,100) + 数值另用 label 显示（已用/总量更直观）
• 无效态降级：平台不支持或读取失败时显示 N/A、曲线留缺口，不崩不留哑数据
• QMainWindow 整机装配：QVBoxLayout + QGroupBox 分组（Memory/CPU）+ 状态栏

1. 起点

先有个能读 /proc/meminfo 并打印到终端的小程序。最小 Qt 工程（Core 即可，先不画 UI）：

#include <QCoreApplication>
#include <QFile>
#include <QTextStream>
#include <QDebug>
int main(int argc, char* argv[]) {
    QCoreApplication app(argc, argv);
    QFile f("/proc/meminfo");
    if (f.open(QIODevice::ReadOnly | QIODevice::Text)) {
        QTextStream in(&f);
        qDebug().noquote() << in.readLine();  // 第一行 "MemTotal:   ..."
    }
    return 0;
}

能打印出 MemTotal: 16384000 kB = /proc 读取通了。QFile 不熟先看 文件与 IO，QObject/状态机不熟看 QObject 与元对象系统。

注意：工程链 Qt6::Widgets（后面要画 UI）；Windows 分支系统调用只在 Q_OS_WIN 时才 #include <windows.h>，Linux 编译时整段被 #ifdef 剔掉。CMakeLists.txt 的 target_link_libraries 加 Qt6::Core Qt6::Gui Qt6::Widgets，Windows 额外加 if(WIN32) target_link_libraries(... kernel32) endif()。

2. 任务清单

分 3 步（一文件/一阶段一步），每步：目标 → 提示 → 检查点。卡住翻 卡住怎么办。

Step	目标	进
1	跨平台系统读取（内存 /proc/meminfo + Windows GlobalMemoryStatusEx）+ CPU 两次采样差值（CpuSampler 状态机）	01
2	自绘 CPU 历史曲线（滚动窗口 + QPainter 折线 + 面积填充 + 参考网格 + 无效点断开留缺口）	02
3	主窗口装配（QProgressBar + QGroupBox 分组）+ QTimer 1s 节拍刷新 + 无效态降级 + Windows kernel32 链接	03

成品对照：app/04-system-tools/cpu-memory-monitor/（按 成品导览 的「怎么读」顺序对照）。

3. 进阶挑战（可选）

搓完基础版想再深一层：

• 每核 CPU：现在读 /proc/stat aggregate（所有核合计）。提示：往下读 cpu0/cpu1/... 每行，每个核一个 CpuSampler，曲线画成多层堆叠。
• 磁盘/网络 IO：提示：Linux 读 /proc/diskstats（磁盘）、/proc/net/dev（网络），同样两次采样差值算速率，曲线复用 CpuHistoryView 换皮。
• 进程列表：提示：Linux 遍历 /proc/[pid]/ 读 stat/status/cmdline，QTableWidget 展示 top-N 进程。
• macOS 支持：现在 macOS 走 fallback 显示 N/A。提示：加 #elif Q_OS_DARWIN，用 host_statistics64（mach/mach_host.h）读内存、host_processor_info 读 CPU。
• Windows 实机复验：⚠️ 现在最大的技术债——Windows 路径代码写好未跑。提示：在 Windows 实机编译运行，验证 GlobalMemoryStatusEx（dwLength 必须先设）和 GetSystemTimes（busy = kernel - idle + user），把实测结果回填文档。
• 采样精度自适应：现在固定 1s。提示：UI 提供档位（500ms / 1s / 2s），动态 setInterval，看不同档位下曲线平滑度差异。
• 数据持久化：提示：把历史采样存 CSV/SQLite，下次启动可回放历史曲线（参考 sqlite-browser 的数据建模）。
• 下一站：app 栏的 serial-tool / network-tool——换皮复用「周期采样 + 自绘曲线 + QTimer 节拍」骨架，但数据源换成 QSerialPort / QTcpSocket。