c++ - 如何降低(非传统的)基于Qt5/QML的软件的内存使用率？

Question

内容:
我正在开发一种新颖的交互概念和计算桌面环境的研究原型(prototype)，目前称为“可草图交互(SI)”。
当前，SI仅在基于Debian的Linux上工作。
简而言之，SI允许用户在桌面上绘制带有效果的交互式区域。
一旦两个或多个区域重叠，效果相互兼容的区域也会将其效果彼此应用。
这样，可以设置，修改或删除文件的图形表示和数据等。
以下是一些屏幕截图，提供了直观的示例:
显示桌面环境:

用于打开文件夹/文件的绘图区域(蓝色):

蓝色区域的成品图:

通过将其与蓝色区域重叠来打开桌面文件夹，并绘制一个预览文件区域:

将带有猫的图片文件(png)从文件夹中移出:

猫与绿色区域重叠的图像文件，以显示图像预览:

SI的技术现状
SI用C++编写，带有当前的Qt5和QML版本。
代表您在屏幕快照中看到的效果的SI-Plugins是使用python3.7 +编写的，并使用Boost.Python，而不使用PyQt5。
SI将打开一个MainWindow，每个区域绘图(在屏幕快照中看到的所有区域都是一个区域，包括鼠标光标)是QWidget，它是该MainWindow的无边界子级。
为了进行任何造型，例如为了显示纹理(如文件夹图标)，SI使用QML文件，表示为QQuickWidgets，它是该QWidget的无边界子级(我知道堆叠顺序问题，但是对于这个问题我们可以忽略它!)
我可以在运行时从SI-Python-Plugins中更改QML样式。
这在内部使用QMetaObject将QMap 传递给容器组件中的函数。

QMetaObject::invokeMethod(reinterpret_cast<QObject *>(d_view->rootObject()), "updateData", QGenericReturnArgument(), Q_ARG(QVariant, region->data()));

我也使用信号/插槽对此进行了测试，但无法使其按预期工作，上述方法确实按预期工作。
显然，这是由于仅初始化一个QQmlEngine，而不是每个QQuickWidget初始化一个。
单个QQmlEngine具有CppOwnership。

engine = new QQmlEngine(this);
engine->setObjectOwnership(engine, QQmlEngine::CppOwnership);

问题
为了测试和性能基准测试，我打算产生数千个区域:
以下屏幕截图显示了1009个区域(中心为1000个)。
这与所有与QML相关的代码均已停用

根据工具htop，这大约产生200 MB的内存消耗。
这是与所有与QML相关的代码均已激活的

这将产生大约4900 MB的内存消耗。
在QML示例中，黄色区域中使用的纹理是64x64 px 32位RGBA图像。
这种记忆上的差异确实让我感到奇怪。
所有图像所需的内存等于1000(区域数)* 64 * 64(像素数)* 4(如果4个通 Prop 有8位，则为字节数)= 16,384,000字节，约为16.5 MB。当然，每个镜像应该有一些额外的开销，但没有4.8 GB的开销。
通过这里或其他来源的其他问题，我发现QML显然需要大量内存(有人称其为内存消耗)。
例如。:
QML memory usage on big grid
但是，这种高差异可能源于我对Qt5和QML的非常规用法。
问题/ S
给定SI软件的当前状态，是否可以降低内存消耗？
是我没有想到的替代方法吗？
是我错过的Qt5 / QML文档中的标志，它使问题变得简单了吗？
抱歉，冗长的帖子，在此先感谢您的帮助。
编辑:错别字，根据要求添加潜在的关键或可疑代码。
可疑代码:
这是QWidget的构造函数，其中包含QQmlQuickWidget并表示一个区域

RegionRepresentation::RegionRepresentation(QWidget *parent, QQmlEngine* engine, const std::shared_ptr<Region>& region):
    d_color(QColor(region->color().r, region->color().g, region->color().b, region->color().a)),
    d_qml_path(region->qml_path()),
    d_view(new QQuickWidget(engine, this)),
    d_type(region->type()),
    d_uuid(region->uuid()),
    d_name(region->name())
{
    if(!d_qml_path.empty())
        d_view->setSource(QUrl::fromLocalFile(QString(d_qml_path.c_str())));

    d_view->setGeometry(0, 0, region->aabb()[3].x - region->aabb()[0].x, region->aabb()[1].y - region->aabb()[0].y);
    d_view->setParent(this);
    d_view->setAttribute(Qt::WA_AlwaysStackOnTop);
    d_view->setAttribute(Qt::WA_NoSystemBackground);
    d_view->setClearColor(Qt::transparent);

    setParent(parent);
    setGeometry(region->aabb()[0].x, region->aabb()[0].y, region->aabb()[3].x - region->aabb()[0].x, region->aabb()[1].y - region->aabb()[0].y);

    if(region->effect()->has_data_changed())
        QMetaObject::invokeMethod(reinterpret_cast<QObject *>(d_view->rootObject()), "updateData", QGenericReturnArgument(), Q_ARG(QVariant, region->data()));

    d_fill.moveTo(region->contour()[0].x - region->aabb()[0].x, region->contour()[0].y - region->aabb()[0].y);

    std::for_each(region->contour().begin() + 1, region->contour().end(), [&](auto& point)
    {
        d_fill.lineTo(point.x - region->aabb()[0].x, point.y - region->aabb()[0].y);
    });

    show();
}

我可以通过以下方式从插件(python)访问并在QQmlQuickWidget中设置数据:

self.set_QML_data(<key for QMap as str>, <value for key as QVariant>, <datatype constant>)

每个区域都有一个这样的QMap，以任何方式更新时，RegionRepresentation都会调用它:

if(region->effect()->has_data_changed())
        QMetaObject::invokeMethod(reinterpret_cast<QObject *>(d_view->rootObject()), "updateData", QGenericReturnArgument(), Q_ARG(QVariant, region->data()));

通过以下方式填充QMap:

  QVariant qv;

    switch (type)
    {
        case SI_DATA_TYPE_INT:
            d_data[QString(key.c_str())] = QVariant( bp::extract<int>(value))
            d_data_changed = true;
            break;

        case SI_DATA_TYPE_FLOAT:
            d_data[QString(key.c_str())] = QVariant(bp::extract<float>(value));
            d_data_changed = true;
            break;

        case SI_DATA_TYPE_STRING:
            d_data[QString(key.c_str())] = QVariant(QString(bp::extract<char*>(value)));
            d_data_changed = true;
            break;

        case SI_DATA_TYPE_BOOL:
            d_data[QString(key.c_str())] = QVariant(bp::extract<bool>(value));
            d_data_changed = true;
            break;

        case SI_DATA_TYPE_IMAGE_AS_BYTES:
            int img_width = bp::extract<int>(kwargs["width"]);
            int img_height = bp::extract<int>(kwargs["height"]);

            QImage img(img_width, img_height, QImage::Format::Format_RGBA8888);

            if(!value.is_none())
            {
                const bp::list& bytes = bp::list(value);

                int len = bp::len(bytes);
                uint8_t buf[len];

                for(int i = 0; i < len; ++i)
                    buf[i] = (uint8_t) bp::extract<int>(value[i]);

                img.fromData(buf, len, "PNG");

                d_data[QString(key.c_str())] = QVariant(img);
            }
            else
            {
                d_data[QString(key.c_str())] = QVariant(QImage());
            }
            d_data_changed = true;
            break;
    }

在QML中，该QMap的使用方式如下:

// data is QMap<QString, QVariant>
function updateData(data)
{
    // assume that data has key "width" assigned from python as shown in above code snippet
    qmlcomponent.width = data.width;
}

这是QML文件的典型布局，用于设置区域/效果的样式:

Item
{
    function updateData(data)
    {
        texture.width = data.icon_width;
        texture.height = data.icon_height;
        texture.source = data.img_path;
    }

    id: container
    visible: true

   Item {
       id: iconcontainer
       visible: true

       Image {
           id: texture
           anchors.left: parent.left
           anchors.top: parent.top

           visible: true
       }
    }
}

中心思想之一是，系统用户可以为区域创建自定义样式，并在运行时通过关联的插件动态处理和解决该样式问题。

Answer 1

虽然这不能解决您的问题，但我认为这可能对您来说是很有值(value)的信息，并且由于我没有足够的声誉点来发表评论，因此我将其发布为答案。
您看到的内存问题似乎是一个错误，与Qt / QML没有关系。下面是一个简单的示例，说明如何在QML中显示一堆图像，以及有关内存消耗的预期。
下面的代码显示1040张具有QML的图像，占用的内存不足30 MB(使用64x64 px 32位RGBA源图像，但是使用较大的图像时，它的变化不大)。显示的图像将缩小到20x20 px，但是即使您有足够的屏幕空间将其显示为64x64 px，在最坏的情况下，如果内存消耗呈线性增加，也应该增加10倍左右，而到4.8 GB 。我希望这会有所帮助，这是我使用的代码:

import QtQuick 2.12
import QtQuick.Window 2.12
import QtQuick.Layouts 1.3


Window {
    visible: true
    width: 1200
    height: 1000
    color: "#00000000"

    ColumnLayout {
        anchors.fill: parent
        anchors.margins: 20
        Repeater {
            model: 26
            RowLayout {
                Repeater {
                    model: 40
                    Image {
                        Layout.preferredWidth: 20
                        Layout.preferredHeight: 20
                        source: "qrc:/tile.png"
                    }
                }
            }
        }
    }
}

和内存消耗: