如何使用C ++在运行时获取内存使用情况?

问题描述 投票:81回答:11

我需要在程序运行时获取内存使用VIRT和RES并显示它们。

我到目前为止尝试过的:

getrusage(http://linux.die.net/man/2/getrusage

int who = RUSAGE_SELF; 
struct rusage usage; 
int ret; 

ret=getrusage(who,&usage);

cout<<usage.ru_maxrss;

但是我总是得到0。

c++ linux memory-management
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在Linux上,我从未找到ioctl()解决方案。对于我们的应用程序,我们基于读取/ proc / pid中的文件对通用实用程序进行了编码。这些文件中有许多给出不同的结果。这是我们解决的一个问题(这个问题被标记为C ++,并且我们使用C ++构造来处理I / O,但是如果需要的话,它应该很容易适应C I / O例程):

#include <unistd.h>
#include <ios>
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//
// process_mem_usage(double &, double &) - takes two doubles by reference,
// attempts to read the system-dependent data for a process' virtual memory
// size and resident set size, and return the results in KB.
//
// On failure, returns 0.0, 0.0

void process_mem_usage(double& vm_usage, double& resident_set)
{
   using std::ios_base;
   using std::ifstream;
   using std::string;

   vm_usage     = 0.0;
   resident_set = 0.0;

   // 'file' stat seems to give the most reliable results
   //
   ifstream stat_stream("/proc/self/stat",ios_base::in);

   // dummy vars for leading entries in stat that we don't care about
   //
   string pid, comm, state, ppid, pgrp, session, tty_nr;
   string tpgid, flags, minflt, cminflt, majflt, cmajflt;
   string utime, stime, cutime, cstime, priority, nice;
   string O, itrealvalue, starttime;

   // the two fields we want
   //
   unsigned long vsize;
   long rss;

   stat_stream >> pid >> comm >> state >> ppid >> pgrp >> session >> tty_nr
               >> tpgid >> flags >> minflt >> cminflt >> majflt >> cmajflt
               >> utime >> stime >> cutime >> cstime >> priority >> nice
               >> O >> itrealvalue >> starttime >> vsize >> rss; // don't care about the rest

   stat_stream.close();

   long page_size_kb = sysconf(_SC_PAGE_SIZE) / 1024; // in case x86-64 is configured to use 2MB pages
   vm_usage     = vsize / 1024.0;
   resident_set = rss * page_size_kb;
}

int main()
{
   using std::cout;
   using std::endl;

   double vm, rss;
   process_mem_usage(vm, rss);
   cout << "VM: " << vm << "; RSS: " << rss << endl;
}

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我正在寻找一个Linux应用程序来测量使用的最大内存。 valgrind是一个出色的工具,但是却为我提供了比我想要的更多的信息。 tstime似乎是我能找到的最佳工具。它测量“高水位”内存使用情况(RSS和虚拟)。参见this answer


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您的系统上有一个名为/proc/self/statm的文件。 proc文件系统是伪文件系统,它提供了内核数据结构的接口。该文件包含您需要的信息,这些信息仅包含用空格分隔的整数的列。

列号:

  1. =程序总大小(/ proc / [pid] /状态下的VmSize)

  2. =居民集大小(/ proc / [pid] /状态中的VmRSS)

有关更多信息,请参见LINK


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[David Robert Nadeau在他的网站上放置了一个自足的multi-platform C function to get the process resident set size (physical memory use)

/*
 * Author:  David Robert Nadeau
 * Site:    http://NadeauSoftware.com/
 * License: Creative Commons Attribution 3.0 Unported License
 *          http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/deed.en_US
 */

#if defined(_WIN32)
#include <windows.h>
#include <psapi.h>

#elif defined(__unix__) || defined(__unix) || defined(unix) || (defined(__APPLE__) && defined(__MACH__))
#include <unistd.h>
#include <sys/resource.h>

#if defined(__APPLE__) && defined(__MACH__)
#include <mach/mach.h>

#elif (defined(_AIX) || defined(__TOS__AIX__)) || (defined(__sun__) || defined(__sun) || defined(sun) && (defined(__SVR4) || defined(__svr4__)))
#include <fcntl.h>
#include <procfs.h>

#elif defined(__linux__) || defined(__linux) || defined(linux) || defined(__gnu_linux__)
#include <stdio.h>

#endif

#else
#error "Cannot define getPeakRSS( ) or getCurrentRSS( ) for an unknown OS."
#endif





/**
 * Returns the peak (maximum so far) resident set size (physical
 * memory use) measured in bytes, or zero if the value cannot be
 * determined on this OS.
 */
size_t getPeakRSS( )
{
#if defined(_WIN32)
    /* Windows -------------------------------------------------- */
    PROCESS_MEMORY_COUNTERS info;
    GetProcessMemoryInfo( GetCurrentProcess( ), &info, sizeof(info) );
    return (size_t)info.PeakWorkingSetSize;

#elif (defined(_AIX) || defined(__TOS__AIX__)) || (defined(__sun__) || defined(__sun) || defined(sun) && (defined(__SVR4) || defined(__svr4__)))
    /* AIX and Solaris ------------------------------------------ */
    struct psinfo psinfo;
    int fd = -1;
    if ( (fd = open( "/proc/self/psinfo", O_RDONLY )) == -1 )
        return (size_t)0L;      /* Can't open? */
    if ( read( fd, &psinfo, sizeof(psinfo) ) != sizeof(psinfo) )
    {
        close( fd );
        return (size_t)0L;      /* Can't read? */
    }
    close( fd );
    return (size_t)(psinfo.pr_rssize * 1024L);

#elif defined(__unix__) || defined(__unix) || defined(unix) || (defined(__APPLE__) && defined(__MACH__))
    /* BSD, Linux, and OSX -------------------------------------- */
    struct rusage rusage;
    getrusage( RUSAGE_SELF, &rusage );
#if defined(__APPLE__) && defined(__MACH__)
    return (size_t)rusage.ru_maxrss;
#else
    return (size_t)(rusage.ru_maxrss * 1024L);
#endif

#else
    /* Unknown OS ----------------------------------------------- */
    return (size_t)0L;          /* Unsupported. */
#endif
}





/**
 * Returns the current resident set size (physical memory use) measured
 * in bytes, or zero if the value cannot be determined on this OS.
 */
size_t getCurrentRSS( )
{
#if defined(_WIN32)
    /* Windows -------------------------------------------------- */
    PROCESS_MEMORY_COUNTERS info;
    GetProcessMemoryInfo( GetCurrentProcess( ), &info, sizeof(info) );
    return (size_t)info.WorkingSetSize;

#elif defined(__APPLE__) && defined(__MACH__)
    /* OSX ------------------------------------------------------ */
    struct mach_task_basic_info info;
    mach_msg_type_number_t infoCount = MACH_TASK_BASIC_INFO_COUNT;
    if ( task_info( mach_task_self( ), MACH_TASK_BASIC_INFO,
        (task_info_t)&info, &infoCount ) != KERN_SUCCESS )
        return (size_t)0L;      /* Can't access? */
    return (size_t)info.resident_size;

#elif defined(__linux__) || defined(__linux) || defined(linux) || defined(__gnu_linux__)
    /* Linux ---------------------------------------------------- */
    long rss = 0L;
    FILE* fp = NULL;
    if ( (fp = fopen( "/proc/self/statm", "r" )) == NULL )
        return (size_t)0L;      /* Can't open? */
    if ( fscanf( fp, "%*s%ld", &rss ) != 1 )
    {
        fclose( fp );
        return (size_t)0L;      /* Can't read? */
    }
    fclose( fp );
    return (size_t)rss * (size_t)sysconf( _SC_PAGESIZE);

#else
    /* AIX, BSD, Solaris, and Unknown OS ------------------------ */
    return (size_t)0L;          /* Unsupported. */
#endif
}

用法

size_t currentSize = getCurrentRSS( );
size_t peakSize    = getPeakRSS( );

有关更多讨论,请访问该网站,它也提供a function to get the physical memory size of a system


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旧:

maxrss表示可用的最大值记忆过程。 0表示没有任何限制。什么您可能想要的是未共享的数据用法ru_idrss

新:上面的内容似乎实际上不起作用,因为内核没有填充大多数值。起作用的是从proc获取信息。但是,与其自行解析相比,使用libproc(procps的一部分)更容易,如下所示:

// getrusage.c
#include <stdio.h>
#include <proc/readproc.h>

int main() {
  struct proc_t usage;
  look_up_our_self(&usage);
  printf("usage: %lu\n", usage.vsize);
}

用“ gcc -o getrusage getrusage.c -lproc编译”


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在Linux上,如果您可以负担运行时的费用(用于调试),则可以将valgrind与massif工具一起使用:

http://valgrind.org/docs/manual/ms-manual.html

很重,但是非常有用。


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现有的答案对于如何获得正确的值更好,但我至少可以解释为什么getrusage对您不起作用。

man 2 getrusage:

上述结构[rusage]取自BSD 4.3 Reno。在Linux下,并非所有字段都有意义。现在(Linux 2.4、2.6)仅维护字段ru_utime,ru_stime,ru_minflt,ru_majflt和ru_nswap。


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唐·韦克菲尔德方法的一种更优雅的方法:

#include <iostream>
#include <fstream>

using namespace std;

int main(){

    int tSize = 0, resident = 0, share = 0;
    ifstream buffer("/proc/self/statm");
    buffer >> tSize >> resident >> share;
    buffer.close();

    long page_size_kb = sysconf(_SC_PAGE_SIZE) / 1024; // in case x86-64 is configured to use 2MB pages
    double rss = resident * page_size_kb;
    cout << "RSS - " << rss << " kB\n";

    double shared_mem = share * page_size_kb;
    cout << "Shared Memory - " << shared_mem << " kB\n";

    cout << "Private Memory - " << rss - shared_mem << "kB\n";
    return 0;
}

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除了您的方式您可以调用system ps命令并从其输出中获取内存使用情况。或从/ proc / pid中读取信息(请参阅PIOCPSINFO结构)


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我正在使用其他方式来做到这一点,这听起来很现实。我要做的是通过getpid()函数获取进程的PID,然后使用/ proc / pid / stat文件。我相信stat文件的第23列是vmsize(请看Don帖子)。您可以在代码中的任何位置从文件中读取vmsize。如果您想知道代码片段可以使用多少内存,则可以在该片段之前读取该文件一次,之后读取一次,然后可以将它们相互减去。


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基于Don W的解决方案,变量较少。

void process_mem_usage(double& vm_usage, double& resident_set)
{
    vm_usage     = 0.0;
    resident_set = 0.0;

    // the two fields we want
    unsigned long vsize;
    long rss;
    {
        std::string ignore;
        std::ifstream ifs("/proc/self/stat", std::ios_base::in);
        ifs >> ignore >> ignore >> ignore >> ignore >> ignore >> ignore >> ignore >> ignore >> ignore >> ignore
                >> ignore >> ignore >> ignore >> ignore >> ignore >> ignore >> ignore >> ignore >> ignore >> ignore
                >> ignore >> ignore >> vsize >> rss;
    }

    long page_size_kb = sysconf(_SC_PAGE_SIZE) / 1024; // in case x86-64 is configured to use 2MB pages
    vm_usage = vsize / 1024.0;
    resident_set = rss * page_size_kb;
}
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