好多天前，分享了一下在电脑上运行自己十多年前写的代码，其核心就是使用Python+matplotlib绘图。matplotlib是一个非常强大的综合库，用于在 Python 中创建静态、动画和交互式可视化程序。

![image.png](https://images.hive.blog/DQmPQVkwTyjuqZgb9w6QZ7MiGRFwLS73NiNcZZiujsfsSDj/image.png)
(图源 ：[pixabay](https://pixabay.com/photos/lightbulb-idea-creativity-base-3104355/))

最近又把matplotlib找出来使用，不曾想却遇到几个问题（忘记N年前是如何解决的啦），经过一番学习和探索，总算把这几个拦路虎摆平啦，记录下来以免遗忘，也希望能帮到后来者。

# 安装

使用之前，我们首先需要在Python虚拟运行环境中安装Matplotlib，指令如下：
>`pip install matplotlib`

# 解决`plt.show()`失败问题

安装成功后，如果我们直接去尝试官网中的例子，代码如下：
```
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

x = np.linspace(0, 2 * np.pi, 200)
y = np.sin(x)

fig, ax = plt.subplots()
ax.plot(x, y)
plt.show() 
```

那么接下来我们可能会受到一些打击。

比如说，我就遇到了如下错误：
>UserWarning: FigureCanvasAgg is non-interactive, and thus cannot be shown plt.show()

这个问题简单来讲就是需要安装GUI支持，以便Matplotlib能够显示图像，具体内容请参考[文末链接](https://stackoverflow.com/questions/56656777/userwarning-matplotlib-is-currently-using-agg-which-is-a-non-gui-backend-so)。

我这使用如下方案可以完美解决：
>`pip install pyqt5`


接下来我们再次用官网示例中的例子测试一下我们的安装是否有问题。

运行示例，我们将会得到如下图形：
![image.png](https://images.hive.blog/DQmedj8PFGX8UfnDMn5QVYAW3qfXCnVrwdEVvRZzM6DTJSA/image.png)

是不是很神奇呀？

# 解决中文显示的问题（临时方案）

下面我们来运行如下代码：
```
import matplotlib.pyplot as plt
x = [1,2,3] 
y = [5,-7,8] 
plt.plot(x, y) 
plt.xlabel('x - 轴') 
plt.ylabel('y - 轴') 
plt.title('简单图形') 
plt.show() 
```

代码很简单，不做过多解释了。

但是运行代码我们得到的图形却是这个样子的：
![image.png](https://images.hive.blog/DQmXFfiYRjrEYD1vTKFqhykVUacyWLHkYVVyoKzVfNLt1u7/image.png)

有没有觉得哪里不正常？没错，我们添加的中文信息，都显示成乱码啦！并且命令行中也会出现类似如下的错误提示：
>UserWarning: Glyph 21333 (\N{CJK UNIFIED IDEOGRAPH-5355}) missing from current font.
  plt.show()

临时解决方法：
>`plt.rcParams['font.sans-serif']=['Microsoft YaHei']`

其中'Microsoft YaHei'是我系统中的中文字体之一。
（可以在C:\Users\xxxx\.matplotlib\fontlist-v330.json中查看名称和定位等）

我们还可以添加这句代码来显示正常的负号：
>`plt.rcParams['axes.unicode_minus'] = False `

添加了如上两行代码后重新运行示例：
![image.png](https://images.hive.blog/DQmQohqqwJVC2G6gDSywZoGWtX5x7JAzyBBGSSqmCsGn2W7/image.png)

对比之前的图形，我们会发现：中文字符显示正确了，负号也变得更好看了，成功！

# 解决中文显示的问题（永久方案）

通过增加如下两行代码的方式，我们成功地解决了中文字符以及负号（`-`）的正确显示问题：
>`plt.rcParams['font.sans-serif']=['Microsoft YaHei']`
>`plt.rcParams['axes.unicode_minus'] = False`

但是这个方案有个缺点，我们每写一段新代码，都不得不在代码中加入上述语句，否则中文字符就会再次以乱码形式出现，负号也变成了难看的样子。

那么有没有什么一劳永逸的方法呢？答案是有的，那就是修改matplotlib的配置文件，以我的电脑为例，路径如下：
>`E:\Study\.venv\Lib\site-packages\matplotlib\mpl-data`

#### 中文字符
打开其中的`matplotlibrc`文件，找到这行：
`#font.sans-serif:  DejaVu Sans, Bitstream Vera Sans, Computer Modern Sans Serif, Lucida Grande, Verdana, Geneva, Lucid, Arial, Helvetica, Avant Garde, sans-serif`

去掉前边的`#`，并在其中加入`Microsoft YaHei,` 修改完成后是这个样子：
>`font.sans-serif:  Microsoft YaHei, DejaVu Sans, Bitstream Vera Sans, Computer Modern Sans Serif, Lucida Grande, Verdana, Geneva, Lucid, Arial, Helvetica, Avant Garde, sans-serif`

#### 负号问题

找到以下这行：
>`#axes.unicode_minus: True  # use Unicode for the minus symbol rather than hyphen.  See`

去掉`#`并把值从True改为False，修改完成后是这个样子：
>`axes.unicode_minus: False  # use Unicode for the minus symbol rather than hyphen.  See`

再来测试如下代码（没额外增加设置语句）：
```
import matplotlib.pyplot as plt
x = [1,2,3] 
y = [5,-7,8] 
plt.plot(x, y) 
plt.xlabel('x - 轴') 
plt.ylabel('y - 轴') 
plt.title('简单图形') 
plt.show() 
```

输出图形如下：
![Figure_1.png](https://images.hive.blog/DQmbDziBzXbUjmDTzBuLiC74eHfwCm8T7pXCJi8NNmFVYG9/Figure_1.png)

总算解决Matplotlib绘图中遇到的问题啦，以后可以愉快地玩耍啦。



# 相关链接
* https://matplotlib.org/stable/users/getting_started/
* ["UserWarning: Matplotlib is currently using agg, which is a non-GUI backend, so cannot show the figure." when plotting figure with pyplot on Pycharm](https://stackoverflow.com/questions/56656777/userwarning-matplotlib-is-currently-using-agg-which-is-a-non-gui-backend-so)