如何用c语言显示设备状态信息

如何用C语言显示设备状态信息

使用C语言显示设备状态信息的核心观点是：使用系统调用、读取系统文件、使用库函数。其中，使用系统调用是最常用的方法之一，因为它能直接与操作系统交互，获取实时的设备状态数据。在这篇文章中，我们将详细介绍如何通过C语言来显示设备状态信息，包括CPU使用率、内存使用情况、磁盘空间、网络状态等。

一、系统调用

系统调用是操作系统提供的一种接口，允许程序向操作系统请求特定服务。通过系统调用，我们可以获取设备的各种状态信息。

1、获取CPU使用率

获取CPU使用率的常用方法是读取/proc/stat文件。这个文件包含了CPU的各种统计信息，包括用户模式时间、系统模式时间、空闲时间等。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
void getCPUUsage() {
    FILE* file;
    char buffer[1024];
    file = fopen("/proc/stat", "r");
    if (file == NULL) {
        perror("Failed to open /proc/stat");
        return;
    }
    fgets(buffer, sizeof(buffer), file);
    fclose(file);
    char cpu[5];
    long user, nice, system, idle;
    sscanf(buffer, "%s %ld %ld %ld %ld", cpu, &user, &nice, &system, &idle);
    printf("CPU Usage: user=%ld, nice=%ld, system=%ld, idle=%ldn", user, nice, system, idle);
}
int main() {
    getCPUUsage();
    return 0;
}

2、获取内存使用情况

内存使用情况可以通过读取/proc/meminfo文件来获取。这个文件包含了内存总量、可用内存、缓冲区内存等信息。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
void getMemoryUsage() {
    FILE* file;
    char buffer[256];
    file = fopen("/proc/meminfo", "r");
    if (file == NULL) {
        perror("Failed to open /proc/meminfo");
        return;
    }
    long totalMemory = 0, freeMemory = 0;
    while (fgets(buffer, sizeof(buffer), file)) {
        if (sscanf(buffer, "MemTotal: %ld kB", &totalMemory) == 1) {
            continue;
        }
        if (sscanf(buffer, "MemFree: %ld kB", &freeMemory) == 1) {
            break;
        }
    }
    fclose(file);
    printf("Memory Usage: total=%ld KB, free=%ld KBn", totalMemory, freeMemory);
}
int main() {
    getMemoryUsage();
    return 0;
}

3、获取磁盘空间

磁盘空间的使用情况可以通过statvfs系统调用来获取。它可以返回文件系统的整体状态，包括总空间、可用空间等。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/statvfs.h>
void getDiskUsage(const char* path) {
    struct statvfs stat;
    if (statvfs(path, &stat) != 0) {
        perror("Failed to get disk usage");
        return;
    }
    long total = stat.f_blocks * stat.f_frsize;
    long available = stat.f_bavail * stat.f_frsize;
    printf("Disk Usage: total=%ld bytes, available=%ld bytesn", total, available);
}
int main() {
    getDiskUsage("/");
    return 0;
}

4、获取网络状态

网络状态可以通过读取/proc/net/dev文件来获取。这个文件包含了网络接口的各种统计信息，包括接收和发送的字节数、数据包数等。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
void getNetworkUsage() {
    FILE* file;
    char buffer[1024];
    file = fopen("/proc/net/dev", "r");
    if (file == NULL) {
        perror("Failed to open /proc/net/dev");
        return;
    }
    fgets(buffer, sizeof(buffer), file); // Skip the first line
    fgets(buffer, sizeof(buffer), file); // Skip the second line
    while (fgets(buffer, sizeof(buffer), file)) {
        char iface[10];
        long rbytes, rpackets, sbytes, spackets;
        sscanf(buffer, "%s %ld %ld %ld %ld", iface, &rbytes, &rpackets, &sbytes, &spackets);
        printf("Interface: %s, Received: %ld bytes, Sent: %ld bytesn", iface, rbytes, sbytes);
    }
    fclose(file);
}
int main() {
    getNetworkUsage();
    return 0;
}

二、读取系统文件

除了系统调用，读取系统文件也是获取设备状态信息的常用方法。Linux系统中的/proc和/sys目录下包含了大量的系统信息文件。

1、读取CPU温度

CPU温度通常可以在/sys/class/thermal/thermal_zone*/temp文件中找到。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
void getCPUTemperature() {
    FILE* file;
    char path[64];
    snprintf(path, sizeof(path), "/sys/class/thermal/thermal_zone0/temp");
    file = fopen(path, "r");
    if (file == NULL) {
        perror("Failed to open temperature file");
        return;
    }
    int temp;
    fscanf(file, "%d", &temp);
    fclose(file);
    printf("CPU Temperature: %.2f°Cn", temp / 1000.0);
}
int main() {
    getCPUTemperature();
    return 0;
}

2、读取电池状态

电池状态可以从/sys/class/power_supply/BAT0/capacity和/sys/class/power_supply/BAT0/status文件中读取。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
void getBatteryStatus() {
    FILE* file;
    char path[64];
    int capacity;
    char status[32];
    snprintf(path, sizeof(path), "/sys/class/power_supply/BAT0/capacity");
    file = fopen(path, "r");
    if (file == NULL) {
        perror("Failed to open battery capacity file");
        return;
    }
    fscanf(file, "%d", &capacity);
    fclose(file);
    snprintf(path, sizeof(path), "/sys/class/power_supply/BAT0/status");
    file = fopen(path, "r");
    if (file == NULL) {
        perror("Failed to open battery status file");
        return;
    }
    fscanf(file, "%s", status);
    fclose(file);
    printf("Battery Status: %d%%, %sn", capacity, status);
}
int main() {
    getBatteryStatus();
    return 0;
}

三、使用库函数

使用库函数是另一种获取设备状态信息的有效方法。C语言有许多库函数可以用来获取系统信息，如sysinfo、getrusage等。

1、使用`sysinfo`获取系统信息

sysinfo是一个标准库函数，可以获取系统的整体状态，包括总内存、可用内存、系统运行时间等。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/sysinfo.h>
void getSystemInfo() {
    struct sysinfo info;
    if (sysinfo(&info) != 0) {
        perror("Failed to get system info");
        return;
    }
    printf("System Uptime: %ld secondsn", info.uptime);
    printf("Total RAM: %ld bytesn", info.totalram);
    printf("Free RAM: %ld bytesn", info.freeram);
    printf("Process count: %dn", info.procs);
}
int main() {
    getSystemInfo();
    return 0;
}

2、使用`getrusage`获取资源使用情况

getrusage可以获取当前进程的资源使用情况，包括CPU时间、内存使用等。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/resource.h>
void getResourceUsage() {
    struct rusage usage;
    if (getrusage(RUSAGE_SELF, &usage) != 0) {
        perror("Failed to get resource usage");
        return;
    }
    printf("User CPU time used: %ld.%06ld secondsn", usage.ru_utime.tv_sec, usage.ru_utime.tv_usec);
    printf("System CPU time used: %ld.%06ld secondsn", usage.ru_stime.tv_sec, usage.ru_stime.tv_usec);
    printf("Maximum resident set size: %ld KBn", usage.ru_maxrss);
}
int main() {
    getResourceUsage();
    return 0;
}

四、总结

通过本文的介绍，我们详细探讨了如何使用C语言显示设备状态信息的方法，包括使用系统调用、读取系统文件、使用库函数。这些方法都各有优劣，适用于不同的场景。希望通过这篇文章，能让你更好地理解和应用C语言来获取设备状态信息。无论是系统调用，还是读取系统文件，或者使用库函数，关键在于选择适合自己需求的方法。

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