如何用Python准确测量进程的平均CPU使用率？

问题描述 #

我想要用Python测量某个进程的平均CPU使用率。使用psutil只能获取某一时刻的CPU消耗情况，于是我编写了如下代码：

import psutil
import time

start = time.time()
end = time.time()

samples = []

while end - start < 2:
    for proc in psutil.process_iter():
        if proc.name() == "myprocess":
            samples.append(proc.cpu_percent())
            break
    end = time.time()

print("Average: " + str(sum(samples)/len(samples)))

但结果并不准确，因为该进程有时会进入休眠状态（不占用CPU），导致samples列表中出现大量0值。请问是否存在可以直接测量进程平均CPU使用率的内置函数？

解决方法 #

psutil其实提供了更合适的方式来计算进程的平均CPU使用率，不需要自己循环采样。以下两种方法都能解决你的问题：

方法1：利用cpu_percent(interval)直接获取时间段平均值 #

cpu_percent()方法支持传入interval参数（单位秒），它会在指定时间段内统计进程的CPU使用情况，返回的结果就是这段时间的平均使用率，不会出现频繁采样导致的0值干扰。

示例代码：

import psutil

# 定位目标进程
target_proc = None
for proc in psutil.process_iter():
    if proc.name() == "myprocess":
        target_proc = proc
        break

if target_proc:
    # 测量2秒内的平均CPU使用率
    avg_cpu = target_proc.cpu_percent(interval=2)
    print(f"Average: {avg_cpu}%")
else:
    print("未找到目标进程")

注意：调用该方法时程序会阻塞interval时长，因为它需要这段时间来完成统计。

方法2：通过CPU时间差值手动计算（非阻塞可选） #

如果不想让程序阻塞，可以通过记录进程的CPU时间和系统时间的差值来计算平均使用率，这样能更灵活地控制统计周期：

import psutil
import time

# 定位目标进程
target_proc = None
for proc in psutil.process_iter():
    if proc.name() == "myprocess":
        target_proc = proc
        break

if target_proc:
    # 记录初始状态：进程CPU总耗时（用户态+内核态）和系统时间
    cpu_times_start = target_proc.cpu_times()
    start_cpu = cpu_times_start.user + cpu_times_start.system
    start_time = time.time()
    
    # 等待统计周期（这里用sleep模拟，也可以用非阻塞逻辑）
    time.sleep(2)
    
    # 记录结束状态
    cpu_times_end = target_proc.cpu_times()
    end_cpu = cpu_times_end.user + cpu_times_end.system
    end_time = time.time()
    
    # 计算时间差与CPU使用率
    elapsed_time = end_time - start_time
    cpu_used = end_cpu - start_cpu
    # 需除以CPU核心数，因为psutil的CPU使用率是按核心数归一化的
    avg_cpu = (cpu_used / elapsed_time) * 100 / psutil.cpu_count()
    print(f"Average: {avg_cpu:.2f}%")
else:
    print("未找到目标进程")

原代码不准确的原因 #

你的代码是频繁采样瞬间CPU使用率，当进程休眠时瞬间采样结果为0，这些0会拉低平均值。而实际需要的是一段时间内进程占用CPU的总比例，不是多个瞬间值的简单平均。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者rudeus123