Swift中如何正确获取CPU负载百分比？

问题现象 #

尝试获取当前CPU负载百分比时，运行代码后数据异常：

• 打印stats.cpu_ticks得到的数值几乎无变化：

• 输出的CPU负载百分比完全固定不变：

问题根源 #

查看getCPUUsage()的实现：

public func getCPUUsage() {
  var test = LoadInfo()
  let cpuUsage = test.cpuUsage()
  print("\tSYSTEM:          \(Int(cpuUsage.system))%")
  print("\tUSER:            \(Int(cpuUsage.user))%")
  print("\tIDLE:            \(Int(cpuUsage.idle))%")
  print("\tNICE:            \(Int(cpuUsage.nice))%")
}

每次调用getCPUUsage()都会创建全新的LoadInfo实例，导致用于存储上一次CPU tick数据的loadPrevious变量每次都回到初始状态。第一次调用时计算的是当前tick与初始值的差值，之后每次新建实例，loadPrevious重置，计算出的差值和百分比自然不会变化。

修复方案 #

将LoadInfo实例改为getCPUUsage()所在类的成员变量，让它持续保存loadPrevious的状态，而非每次调用都重新创建：

步骤1：修改类的成员变量 #

在包含getCPUUsage()的类中，添加持久化的LoadInfo成员变量：

class YourClass {
  private var loadInfoInstance = LoadInfo() // 作为成员变量持久化
  
  public func getCPUUsage() {
    let cpuUsage = loadInfoInstance.cpuUsage()
    print("\tSYSTEM:          \(Int(cpuUsage.system))%")
    print("\tUSER:            \(Int(cpuUsage.user))%")
    print("\tIDLE:            \(Int(cpuUsage.idle))%")
    print("\tNICE:            \(Int(cpuUsage.nice))%")
  }
  
  // 原updateStatistics方法保持不变
  private func updateStatistics() {
    getCPUUsage()
  }
}

步骤2：初始化LoadInfo的基准数据 #

确保LoadInfo结构体初始化时就获取一次CPU数据作为初始基准：

struct LoadInfo {
  private var loadPrevious: host_cpu_load_info
  
  init() {
    // 初始化时获取首次CPU数据作为基准
    loadPrevious = LoadInfo.hostCPULoadInfo()
  }
  
  // 原hostCPULoadInfo和cpuUsage方法保持不变
}

原理说明 #

修改后，loadInfoInstance会在类的生命周期中持续存在，每次调用cpuUsage()时，loadPrevious会保存上一次的CPU tick数据，计算差值时用的是当前tick与上一秒tick的差，这样就能得到正确的CPU负载百分比变化。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者4c65736975