Matplotlib的“交互模式”（ion()，ioff()）的确切语义是什么？

Question

Matplotlib Pyplot的“交互模式”文档如下：

Pyplot接口的interactive属性控制是否在每个pyplot命令上绘制一个图形画布。 如果interactive为False，则图形状态将在每个plot命令上更新，但只会在draw()显式调用时绘制。 当interactive为True时，每个pyplot命令都会触发一次绘制。

这似乎很清楚：当交互模式打开时，可以执行plot()而无需执行draw()。 然而，在下面的代码中执行draw()并没有起到任何作用：

from matplotlib import pyplot as pp

# Interactive mode is off by default

pp.plot([10, 20, 50])
pp.draw()

raw_input('Press enter...')  # No graph displayed?!!

(在 Windows XP, Matplotlib 1.0.1 上)

在开头加入ion()可以使图形出现，同时等待用户按下回车键（这也方便地关闭了所有的图形）：

from matplotlib import pyplot as pp

ion()

pp.plot([10, 20, 50])  # No draw() is necessary

raw_input('Press enter...')  # The graph is interactive *and* the terminal responds to enter

因此，看起来 ion() 不仅仅是在每个绘图命令后添加自动图形更新，而且做了更多事情，但我不幸的是在文档中找不到任何信息。后面一个更重要的问题是当多次更新单个图表时，ion() 使所有绘图命令都更新图表，这需要很长时间。

那么，有没有一种方法：

• 让终端在按下回车键后等待，然后所有图形都会自动关闭，
• 拥有交互式 Matplotlib 图形，
• ... 而不强制开始时就开启交互模式（以避免强制自动更新图形，这可能需要很长时间）？

- Eric O Lebigot

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我认为你需要调用 pp.show() 而不是 pp.draw()。 - Thomas K

@Thomas K：目标是让程序等待用户输入回车键，因此show()被排除在外。 - Eric O. Lebigot

据我所知，交互模式是实现这一目标的唯一方式。但是我并不是专家——您可能需要在matplotlib用户邮件列表上询问。 - Thomas K

Answer 1

以下是Matplotlib邮件列表中关于此主题的有趣讨论摘要：

• 交互模式（使用ion()激活）自动化了许多事情。特别地，pyplot.*命令会自动更新相关轴线的屏幕显示。但是，对于Matplotlib对象的方法调用（例如ax.plot()，其中ax是Axes对象），通常不会执行自动更新；在这种情况下，pyplot.draw()执行必要的更新。

• 非交互模式不太方便。 draw()通常不会在屏幕上更新图形。目前的文档没有提到draw()在非交互模式下有些"不活跃"，但希望很快能在文档中加入相关说明。

同时，在Matplotlib的当前分支中可以找到更多关于交互和非交互模式的信息。同一分支还提供了更好的draw()、show()等函数文档。

- Eric O Lebigot

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你能否解释一下如何使用ax，以便于新手Matplotlib用户理解？ - AturSams

ax 在一个 Axes 对象中：它本质上是一个带有坐标的盒子（或圆形），因此一个图形可以包含多个轴。在实践中，当您在一个图形中创建轴时，会返回 Axes 对象。因此，通常使用类似以下命令获取 Axes：fig = pyplot.figure(); ax = fig.add_subplot(111) 和 fig, (ax_scatter, ax_log_hist) = pyplot.subplots(1, 2)。 - Eric O. Lebigot

@EricOLebigot 这个分支的链接已经失效了。 - ComputerScientist

Answer 2

我建议您遵循'Thomas K'的最后一条评论。我记得在邮件列表上有一个类似的问题，但我搜索了几分钟后找不到它。对不起。

我也遇到过这个问题，对我来说更好更容易的方法是使用ipython --pylab。我安装了一个更旧的版本的matplotlib，它与ion()有些问题。此外，matplotlib在Windows上也存在一些draw()问题。也许在最新版本中已经解决了。

附言：抱歉我没能帮助你真正地解决问题。

最好的问候。

- ahelm

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我在matplotlib-user邮件列表中也没有找到任何相关答案。我刚刚在那里发布了一条新消息。谢谢你的建议。 - Eric O. Lebigot

PS：这是线程链接：http://old.nabble.com/Exact-semantics-of-ion%28%29---tt31728909.html#a31743029。我会在确认一些要点后尽快总结我们在那里进行的有趣讨论的结果。 - Eric O. Lebigot