Step 1：跨平台系统读取 + CPU 两次采样差值

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Step 1：内存跨平台读取 + CPU 采样器状态机

目标

写一个 system_stats.h/.cpp，提供两个能力：① readMemoryStats() 自由函数——传入无参数，返回一个 MemoryStats 结构体（总量/可用/占用%/是否有效）；② CpuSampler 类——构造后 sample() 取基线，隔一会儿再 utilization() 得到 0..100 的占用率。这一步只做数据层（纯系统读取 + 算法），不碰 UI——先在 main 里用 qDebug 打印验证内存和 CPU% 数值合理。

提示

• MemoryStats 结构体怎么定？ qint64 total_bytes / available_bytes（字节）、int used_percent（-1 表无效）、bool valid。Linux 读到的单位是 KiB，记得 × 1024 转字节。
• 内存为什么用 MemAvailable 而不是 MemFree？ MemFree 是完全空闲的内存，Linux 把空闲内存拿去做 buffer/cache 后 MemFree 会很小，用它算占用会把缓存当占用、高估占用率。MemAvailable（3.3+ 内核）含可回收缓存，才是真能用的内存。
• /proc/meminfo 怎么逐行扫？ QFile + QTextStream，readLine() 循环；行格式 "MemTotal: 16384000 kB"。写个 parseKib helper：indexOf(':') 取冒号位置、mid(colon+1).simplified() 去空白、indexOf(' ') 切出数字、toLongLong × 1024。两项都拿到就 break，不必读完整个文件。
• CPU 为什么不能单次直读？ /proc/stat 第一行是开机以来累计 jiffies 计数，单次读到的是「从开机到现在 CPU 累计忙了多少」，不是「现在多忙」。必须 sample() 存基线（prev_busy_/prev_total_），隔几百毫秒后 utilization() 再读一次，用差值 Δbusy/Δtotal 算这段时间窗的占用。
• /proc/stat 哪几项算 busy？ aggregate（全核合计）行 cpu user nice system idle iowait irq softirq steal ...——busy = user + nice + system + irq + softirq + steal + iowait（iowait 算 busy 因核被占着等 IO）；total = busy + idle。
• 怎么锁定 aggregate 行、别误匹配单核行？ /proc/stat 紧跟 aggregate 行后面还有 cpu0/cpu1/... 每核一行，前缀都是 cpu。首行判定用 startsWith("cpu") 会连单核行 cpu0 一起匹配。要收紧成 startsWith("cpu ")——aggregate 行 cpu 后跟空格，单核行 cpu0 紧跟数字、不匹配。读第一行 readLine() 后立刻校验前缀。
• 数字字段怎么校验、别静默变 0？ aggregate 行 split 出的字符串逐项 toLongLong(&ok)——必备字段（user/nice/system/idle）必须各自带独立 ok、逐个校验，任一失败即 return false。坑：若用单个共享 ok 串接 8 个 toLongLong、最后不再校验，中间任一字段畸形会被后续字段把 ok 覆盖成 true，畸形必备字段静默变 0 却判成功（review Qt6 实测复现，CPU% 长期算错且无报错）。可选字段（iowait 起向后）用 parts.value(n) 越界返回空串、toLongLong 失败→0 即可，不必强校验。
• ⚠️ Windows 路径怎么写？ 内存走 GlobalMemoryStatusEx（MEMORYSTATUSEX 结构，调用前必须 dwLength = sizeof(MEMORYSTATUSEX)，否则函数失败；dwMemoryLoad 直接给 0..100 占用比）；CPU 走 GetSystemTimes（返回 idle/kernel/user 三个 FILETIME，注意 kernel 含 idle，故 busy = kernel - idle + user）。整段用 #ifdef Q_OS_WIN 包住，#include <windows.h>。这条路径未实跑，需 Windows 实机复验。
• utilization() 要不要滚动基线？ 要——算完差值后立刻把本次读数覆盖到 prev_（滑动窗口），下一拍算「上一拍到这一拍」，CPU% 跟得上当前负载（否则永远和开机基线比、越来越钝）。
• 两种失败语义怎么区分？ sample() 失败 → has_prev_=false 丢弃旧基线（否则下次新读数减陈旧基线得出荒谬值）；utilization() 本次 readCounters 失败 → 保留旧基线只返回 -1（下次成功还能用旧基线）。
• 计数回绕要不要防？ 要——理论上单调增，但虚拟化/容器见过跳变。钳制：d_total <= 0→-1、d_busy < 0→0、d_busy > d_total→total。

检查点

在 main 里写个测试循环：readMemoryStats() 打印 used_percent（应是你当前内存占用、30-80% 合理）；构造 CpuSampler，sample() 后 QThread::sleep(1)，再 utilization() 打印（应是 0..100 合理值）。内存数值不离谱、CPU% 随负载变化 = 数据层通了。

QFile/QTextStream 不熟？先读 文件与 IO。 QObject 状态机不熟（CpuSampler 继承 QObject 存基线）？先读 QObject 与元对象系统。 进阶想深挖 QtGlobal 平台宏分发？看 QtGlobal 平台宏。

对照答案

• MemoryStats 结构体（字段 + valid 语义）：demo/system_stats.h:22-32
• CpuSampler 接口（sample/utilization/readCounters + 基线成员）：demo/system_stats.h:38-60
• readMemoryStats Linux 分支（逐行扫 + MemAvailable + 四舍五入）：demo/system_stats.cpp:29-62
• readMemoryStats Windows 分支（⚠️ 未验）：demo/system_stats.cpp:63-75
• readMemoryStats fallback（未覆盖平台）：demo/system_stats.cpp:76-79
• parseKib helper（冒号→数字→KiB 转字节）：demo/system_stats.cpp:83-95
• sample 取基线（失败丢旧基线）：demo/system_stats.cpp:100-113
• utilization 差值计算（滚动基线 + 钳制防御）：demo/system_stats.cpp:115-139
• readCounters Linux 分支（/proc/stat aggregate 解析 + startsWith("cpu ") 收紧 + 必备字段逐个校验 + busy/total 拼装）：demo/system_stats.cpp:142-183
• readCounters Windows 分支（⚠️ 未验，busy = kernel - idle + user）：demo/system_stats.cpp:184-207
• readCounters fallback：demo/system_stats.cpp:208-212
• 平台 #ifdef 分发（include 隔离）：demo/system_stats.cpp:13-19

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下一步：自绘 CPU 历史曲线（滚动窗口 + QPainter 折线 + 面积填充）——Step 2 自绘历史曲线。