使用Python的Matplotlib绘制C ++程序中生成的数据

时间:2018-12-17 20:29:04

标签: c++ python-3.x matplotlib fork

我目前正在使用Qt开发C ++应用程序,我必须绘制一些由C ++生成的数据(向量字段,时间信号相关矩阵等)。我发现来自Python的Matplotlib非常好,这就是为什么我想将数据从C ++程序传递到Python函数进行绘制的原因。问题是对Python函数的调用阻塞了它会停止Qt GUI。目前,我通过派生一个新进程并从子进程中调用Python函数来解决此问题。

我的问题是,是否有一种更有效的方法可以从C ++打开Python绘图,或者是否可以执行新的工作?

调用Python绘图功能的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\n",currentdir);
    if(setenv("PYTHONPATH",currentdir,0)!=0){
        printf("Could not set PYTHONPATH\n");
    };
    //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("\n%d",py_function);
            return EXIT_FAILURE;
        }
    }
    else{
        printf("Cannot find module.");
        return EXIT_FAILURE;
    }
    printf("Exiting program\n");
    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.")

1 个答案:

答案 0 :(得分:1)

如果您要坚持使用python,可以在一个新线程中调用该函数,而不是一个全新的过程。如果您使用的是C ++ 11 std::thread,那么这很容易,但是您也可以使用QtThread

一种更简单的方法是使用QtCharts并直接在C ++中绘图。

第三种方法是save从python绘制到图像并在Qt中显示该图像。