Matplotlib函数约定：子图与单个图形

Question

我对在matplotlib中使用子图和单个图形时函数（它们被称为函数吗？）的微妙差别感到非常困惑。

例如：

如果我想要更改单个图形的xlim，我会使用：plt.xlim()

如果我想要更改子图形的xlim，我会使用：ax.set_xlim()

为什么会这样？有没有人能够给我指一些解释这种惯例的网站呢？ 这是一个简单的例子，因为我知道它们不同，以及如何不同，但有许多我不知道的例子，我很难弄清楚 - 例如：

1）将集合应用于子图：ax.collection(collection_name)。如何对单个图形执行此操作？

2）将刻度标签应用于子图：ax.xaxis.ticklabels(tick_labels)。如何对单个图形执行此操作？

抱歉这是一个新手问题！

- user3732664

Answer 1

你遇到了pyplot/state machine接口和OO接口之间的区别。详细解释请参见Which is the recommended way to plot: matplotlib or pylab?和How can I attach a pyplot function to a figure instance?。

更长的教程请参见Anatomy of Matplotlib

有关mpl对象层次结构的一些混淆：

重要类

Figure

整个图形。跟踪所有子axes，一些“特殊”的艺术家（标题、图例等），以及canvas。不要太担心画布，它是至关重要的，因为它是实际进行绘图以获取您的图的对象，但作为用户，它对您来说几乎是不可见的。

Axes

这就是您所认为的“绘图”，它是具有数据空间的图像区域。它有2或3个axis对象（x、y，有时是z），包含一大堆artists。

Axis

这些是类似于数字线的对象。它们负责设置图形限制并生成刻度和刻度标签。它们有Locator和Formatter来解决刻度放置和如何生成标签的问题

Artist

基本上您可以在图中看到的所有东西都是艺术家（甚至包括Figure，Axes和Axis对象）。这包括Text对象、Line2D对象、collection对象、Patch对象...（您懂的）。当渲染图时，所有艺术家都被绘制（递归地）到canvas上。给定的艺术家只能在一个Axes中。

API层次结构

pylab

基本上，这只是一个命名空间，通过from foo import *将大量内容（numpy、pyplot、mlab（随matplotlib一起提供））批量导入其中。这对于交互式工作非常方便，但您不应在脚本中使用它。最初的目标是

pyplot

这是一个状态机层，跟踪所有打开的图并具有“当前图”（plt.gcf()）和“当前轴”（plt.gca()）的概念。 pyplot中的大多数函数都是非常轻量级（以编程方式生成的）包装器，用于调用OO层（plt.foo()-> plt.gca().foo()或plt.gcf().foo()取决于函数）。再次强调，这可能是方便的，但可能很快变得限制/令人困惑/全局状态会带来

def my_plotting_fun(ax, data, data, ...):
     ax.do_stuff
     return list_of_artists_added

- tacaswell