如何单独显示图形？

Question

假设我在matplotlib中有两个图形，每个图形里有一个绘图：

import matplotlib.pyplot as plt

f1 = plt.figure()
plt.plot(range(0,10))
f2 = plt.figure()
plt.plot(range(10,20))

然后我一次性显示这两个图形

plt.show()

有没有办法单独显示它们，也就是说，只显示 f1 呢？

或者更好的是：我该如何像下面这个“理想”的代码那样单独管理这些图形（这个代码是不能用的）：

f1 = plt.figure()
f1.plot(range(0,10))
f1.show()

Answer 1

我觉得我来得有点晚，不过……

在我看来，你需要的是matplotlib的面向对象的API。在matplotlib 1.4.2版本中，使用IPython 2.4.1和Qt4Agg后端，我可以这样做：

import matplotlib.pyplot as plt
fig, ax = plt.subplots(1) # Creates figure fig and add an axes, ax.
fig2, ax2 = plt.subplots(1) # Another figure

ax.plot(range(20)) #Add a straight line to the axes of the first figure.
ax2.plot(range(100)) #Add a straight line to the axes of the first figure.

fig.show() #Only shows figure 1 and removes it from the "current" stack.
fig2.show() #Only shows figure 2 and removes it from the "current" stack.
plt.show() #Does not show anything, because there is nothing in the "current" stack.
fig.show() # Shows figure 1 again. You can show it as many times as you want.

在这种情况下，plt.show()会显示“当前”堆栈中的内容。你可以指定figure.show()，但前提是你使用的是图形用户界面（GUI）后端（比如Qt4Agg）。否则，我觉得你可能需要深入研究matplotlib的内部，才能找到解决办法。

记住，大多数（可能所有？）的plt.*函数其实只是figure和axes方法的快捷方式和别名。它们在顺序编程中非常有用，但如果你打算以更复杂的方式使用它们，很快就会遇到阻碍。

Answer 2

在Matplotlib 1.0.1版本之前，show() 每个程序只能调用一次，即使在某些环境下（比如某些后端或平台）看起来可以多次调用。

其实，真正负责绘图的函数是draw()：

import matplotlib.pyplot as plt

plt.plot(range(10))  # Creates the plot.  No need to save the current figure.
plt.draw()  # Draws, but does not block
raw_input()  # This shows the first figure "separately" (by waiting for "enter").

plt.figure()  # New window, if needed.  No need to save it, as pyplot uses the concept of current figure
plt.plot(range(10, 20))
plt.draw()
# raw_input()  # If you need to wait here too...

# (...)

# Only at the end of your program:
plt.show()  # blocks

需要注意的是，show()是一个无限循环，它的设计是为了处理各种图形中的事件（比如调整大小等）。如果在脚本开始时调用matplotlib.ion()，原则上可以不调用draw()，不过我在某些平台和后端上见过这个不太好使。

我觉得Matplotlib并没有提供一个可以选择性显示图形的机制；这意味着用figure()创建的所有图形都会被显示。如果你只需要依次显示不同的图形（无论是在同一个窗口还是不同窗口），可以像上面的代码那样做。

现在，上面的解决方案在简单的情况下和某些Matplotlib后端中可能足够用了。有些后端很友好，即使你没有调用show()，也能让你与第一个图形进行交互。但据我了解，它们并不一定要这么友好。最稳妥的方法是让每个图形的绘制在一个单独的线程中进行，并在每个线程中最后调用show()。我相信这基本上就是IPython所做的。

上面的代码在大多数情况下应该是足够的。

PS：现在，在Matplotlib 1.0.1及以上版本中，show()可以多次调用（在大多数后端中）。

Answer 3

当然可以。你可以用 add_subplot 来添加一个 Axes（坐标轴）。（这里修改了 import 的部分。）（这里修改了 show 的部分。）

import matplotlib.pyplot as plt
f1 = plt.figure()
f2 = plt.figure()
ax1 = f1.add_subplot(111)
ax1.plot(range(0,10))
ax2 = f2.add_subplot(111)
ax2.plot(range(10,20))
plt.show()

另外，你也可以使用 add_axes。

ax1 = f1.add_axes([0.1,0.1,0.8,0.8])
ax1.plot(range(0,10))
ax2 = f2.add_axes([0.1,0.1,0.8,0.8])
ax2.plot(range(10,20))