如何获取进程可共享与共享工作集大小并优化低效代码？

一、现有代码的针对性优化 #

1. 缓存系统页面大小 #

系统页面大小在运行时不会改变，无需每次调用都重新获取，直接缓存到静态字段：

private static readonly uint _cachedPageSize = GetMemoryPageSize();

2. 预估初始缓冲区大小，减少扩容次数 #

原代码初始缓冲区仅16字节，会导致多次调用QueryWorkingSet和内存重分配，开销极大。可以先通过GetProcessMemoryInfo获取进程工作集总大小，估算所需条目数：

// 先获取进程工作集大小，预估条目数
PROCESS_MEMORY_COUNTERS_EX pmc = new();
pmc.cb = (uint)Marshal.SizeOf(typeof(PROCESS_MEMORY_COUNTERS_EX));
if (GetProcessMemoryInfo(processHandle, ref pmc, pmc.cb))
{
    uint estimatedEntries = (uint)(pmc.WorkingSetSize / _cachedPageSize);
    size = (uint)(sizeof(ulong) + estimatedEntries * sizeof(nuint));
}
else
{
    // 预估失败时使用较大默认值，比如1024条目的大小
    size = (uint)(sizeof(ulong) + 1024 * sizeof(nuint));
}

这样大概率能一次性分配足够的缓冲区，避免多次扩容和系统调用。

3. 直接统计目标大小，省略不必要的数组分配 #

如果你的最终需求只是获取共享/可共享工作集大小，不需要保留所有工作集条目，可直接在遍历内存时统计，无需创建nuint[]数组：

ulong* dataPointer = (ulong*)pointer;
uint numberOfEntries = (uint)*dataPointer;
dataPointer += 1;

ulong sharedPageCount = 0;
for (var i = 0; i < numberOfEntries; i++)
{
    // 解析PSAPI_WORKING_SET_BLOCK的Shared标志位（64位系统下为第57位）
    nuint block = *dataPointer;
    bool isShared = (block & (nuint)0x2000000000000000) != 0;
    if (isShared)
    {
        sharedPageCount++;
    }
    dataPointer += 1;
}

// 计算共享工作集大小
ulong sharedWorkingSetSize = sharedPageCount * _cachedPageSize;
// 可共享工作集需根据Win32Protection标志判断，比如PAGE_READWRITE等可共享属性，按需补充逻辑

省略数组分配和复制操作，能大幅降低CPU和内存开销。

4. 批量内存复制替代逐元素循环（若需保留条目） #

如果必须保留所有工作集条目，使用Buffer.MemoryCopy替代手动循环赋值，效率更高：

info.WorkingSetInfo = new nuint[numberOfEntries];
fixed (nuint* dest = info.WorkingSetInfo)
{
    Buffer.MemoryCopy(dataPointer, dest, numberOfEntries * sizeof(nuint), numberOfEntries * sizeof(nuint));
}

二、替代API方案 #

1. 使用QueryWorkingSetEx #

该函数返回更详细的工作集页面信息（PSAPI_WORKING_SET_EX_INFORMATION），直接包含页面共享状态、保护属性等字段，无需手动解析位标志，代码更清晰，效率与QueryWorkingSet相当：

[DllImport("psapi.dll", SetLastError = true)]
private static extern bool QueryWorkingSetEx(IntPtr hProcess, void* pv, uint cb);

// 使用示例
uint size = ...; // 预估大小
void* pointer = Alloc(size);
bool result = QueryWorkingSetEx(processHandle.DangerousGetHandle(), pointer, size);
// 后续直接解析PSAPI_WORKING_SET_EX_INFORMATION结构的Shared字段

2. 底层原生API：NtQueryVirtualMemory #

若追求极致性能，可调用原生NtQueryVirtualMemory函数（需注意系统兼容性），直接遍历进程虚拟内存区域，判断是否在工作集内、是否为共享页面。不过该API属于未公开接口，需要处理更多底层细节，仅推荐对Windows内核机制熟悉的场景使用。

三、额外优化建议 #

• 降低调用频率：如果该函数被高频调用（如每秒多次），会累积CPU开销，可增加调用间隔或仅在必要时触发。
• 后台线程执行：将该操作放到后台线程，避免阻塞UI线程，同时分散CPU负载。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者dt_overflow