使用Python的Matplotlib绘制C++程序中生成的数据

我目前正在使用Qt开发一个C++应用程序，我必须绘制一些由C++生成的数据(矢量场、时间信号相关矩阵等)。我发现来自Python的Matplotlib相当不错，这就是为什么我想将数据从C++程序传递给Python函数，该函数将执行绘图。问题是对Python函数的调用阻塞了，例如它停止了Qt GUI。目前，我通过派生一个新进程并从子进程调用Python函数来解决此问题。

我的问题是，是否有更有效的方式从C++打开Python绘图，或者是否派生新进程几乎是我所能做的全部工作？

调用python-ploting-function的C测试程序：

#include <python3.6/Python.h>
#include <python3.6/listobject.h>
#include <stdlib.h>
#include <fstream>
#include <unistd.h>
#include <math.h>

#define N_LIST 100

using namespace std;

//define some constants for plotting sin(2*pi*50*t)
double f=50;
double ang_frequency=2*M_PI*f;
double dt=1/(f*N_LIST);

int main(int argc,char** argv){
    //set the PYTHONPATH variable to that python can find the Python script containing the plotting function
    char currentdir[200];
    getcwd(currentdir,200);
    printf("%s
",currentdir);
    if(setenv("PYTHONPATH",currentdir,0)!=0){
        printf("Could not set PYTHONPATH
");
    };
    //start the python interpreter
    Py_Initialize();
    //load the python module
    PyObject* modulename=PyUnicode_FromString("Module");
    PyObject* module=PyImport_Import(modulename);
    Py_DECREF(modulename);
    if(module!=NULL){
        //load the python function which should do the plotting
        PyObject* py_function=PyObject_GetAttrString(module,"plotFunction");
        //create two python lists for holding the time points and signal points
        PyObject* py_listy=PyList_New(N_LIST);
        PyObject* py_listx=PyList_New(N_LIST);
        //fill the lists with values
        for(int i=0; i<N_LIST; i++){
            double c_currentdouble=sin(i*dt*ang_frequency);
            double c_currenttime=dt*i;
            PyObject* py_currentdoubley=Py_BuildValue("d",c_currentdouble);
            PyObject* py_currenttime=Py_BuildValue("d",c_currenttime);
            PyList_SetItem(py_listy,i,py_currentdoubley);
            PyList_SetItem(py_listx,i,py_currenttime);
        }
        //call the python and pass the data generated in C
        //------------------------------------------------------------------------------------------------------
        if(py_function&&PyCallable_Check(py_function)){
            pid_t pid=fork();
            if(pid==0){
                PyObject* res=PyObject_CallFunctionObjArgs(py_function,py_listx,py_listy,NULL);
                return EXIT_SUCCESS;
            }
        }
        //------------------------------------------------------------------------------------------------------
        else{
            printf("Could not create function object.");
            printf("
%d",py_function);
            return EXIT_FAILURE;
        }
    }
    else{
        printf("Cannot find module.");
        return EXIT_FAILURE;
    }
    printf("Exiting program
");
    return EXIT_SUCCESS;
}

包含plotFunction(argx，argy)的Python脚本：

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

def plotFunction(argx,argy):
    if type(argx)==list or type(argx)==np.ndarray and type(argy)==list or type(argy)==np.ndarray:
        plt.plot(argx,argy)
        plt.grid()
        plt.show()
    else:
        print("Not all arguments passed are lists. Call failed.")

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解决方案

如果您想坚持使用Python，您可以在新线程中调用该函数，而不是在整个新进程中调用。如果您有C++11std::thread，这相当容易，但您也可以使用QtThread。

更简单的方法是使用QtCharts直接在C++中绘制。

第三种方法是save将python中的绘图转换为图像，并在Qt中显示该图像。