C++第三方开发库matplotlib-cpp

Matplotlib-cpp是一个用于在C++中绘制图表的开源库。它提供了与Python的Matplotlib库类似的功能，使得在C++环境下进行数据可视化变得更加便捷。基于Matplotlib-cpp，我们可以使用各种绘图函数和样式选项来创建各种类型的图表，包括折线图、散点图、柱状图等。它与C++的语法和数据结构紧密结合，方便了在C++项目中进行图表绘制和数据分析。

1. 安装

下载matplotlib-cpp

git clone https://github.com/lava/matplotlib-cpp.git

2. 基本功能

matplotlib-cpp 主要提供了以下几种功能：

基本绘图：matplotlib-cpp 支持许多基本的 2D 图形，包括线图、散点图、条形图、直方图、饼图等。
子图：可以在一个画布上创建多个子图，每个子图可以独立绘制。
颜色、标记和线型：可以自定义每个图形的颜色、标记（数据点的形状）和线型（实线、虚线等）。
图例和标题：可以为每个图形添加图例和标题，以解释图形的含义。
坐标轴设置：可以自定义坐标轴的范围、刻度和标签。
网格线：可以添加网格线，以便于观察数据。
文本和标注：可以在图形上添加文本和标注，以强调特定的数据点或区域。
保存和显示：可以将图形保存为各种格式的文件，或在窗口中直接显示。

3. 示例

#include "matplotlibcpp.h"
#include <cmath>namespace plt = matplotlibcpp;int main()
{// 准备数据int n = 5000;std::vector<double> x(n), y(n), z(n), w(n,2);for(int i=0; i<n; ++i) {x.at(i) = i*i;y.at(i) = sin(2*M_PI*i/360.0);z.at(i) = log(i);}// 设置输出图像的大小为1200x780像素plt::figure_size(1200, 780);// 绘制给定x和y数据的折线图，颜色自动选择plt::plot(x, y);// 绘制给定x和y数据的红色虚线plt::plot(x, w, "r--");// 绘制一条线，其名称将出现在图例中为"log(x)"plt::named_plot("log(x)", x, z);// 设置x轴的范围为[0,1000000]plt::xlim(0, 1000*1000);// 添加图表标题plt::title("Sample figure");// 启用图例plt::legend();// 保存图像（文件格式由扩展名确定）plt::save("./basic.png");return 0;
}

#include <cmath>
#include "matplotlibcpp.h"using namespace std;
namespace plt = matplotlibcpp;int main()
{// 准备数据int n = 5000; // 数据点个数vector<double> x(n),y(n);for(int i=0; i<n; ++i) {double t = 2*M_PI*i/n;x.at(i) = 16*sin(t)*sin(t)*sin(t);y.at(i) = 13*cos(t) - 5*cos(2*t) - 2*cos(3*t) - cos(4*t);}// plot() 函数接受任意数量的 (x, y, format) 三元组// x 必须是可迭代的（即提供 begin(x) 和 end(x) 函数），// y 可以是可调用的（提供 operator() const 函数）或者可迭代的plt::plot(x, y, "r-", x, [](double d) { return 12.5+abs(sin(d)); }, "k-");// 显示图表plt::show();
}

#include "matplotlibcpp.h"
#include <vector>
#include <cmath>namespace plt = matplotlibcpp;int main() {std::vector<double> t(1000);std::vector<double> x(t.size());for(size_t i = 0; i < t.size(); i++) {t[i] = i / 100.0;x[i] = sin(2.0 * M_PI * 1.0 * t[i]);}plt::xkcd(); // 应用xkcd风格的绘图plt::plot(t, x);plt::title("AN ORDINARY SIN WAVE"); // 设置图表标题plt::save("xkcd.png"); // 保存图像为"xkcd.png"
}

#include "../matplotlibcpp.h"namespace plt = matplotlibcpp;int main()
{std::vector<std::vector<double>> x, y, z;for (double i = -5; i <= 5;  i += 0.25) {std::vector<double> x_row, y_row, z_row;for (double j = -5; j <= 5; j += 0.25) {x_row.push_back(i);y_row.push_back(j);z_row.push_back(::std::sin(::std::hypot(i, j)));}x.push_back(x_row);y.push_back(y_row);z.push_back(z_row);}plt::plot_surface(x, y, z);plt::show();
}