使用Matplotlab.pyplot绘图时的中文字体问题

Jun. 22, 2019

在使用Matplotlab绘制图表时，如果标签中包含中文，会显示初方块，这是因为默认的字体中没有包含中文。

可以在代码中手动指定字体：

import matplotlib.pyplot as plt
plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['STZhongsong']

STZhongsong（华文中宋）即是我们所指定的支持中文的字体。你可以使用自己喜欢的字体。

在‪C:\Users\[用户名]\.matplotlib\fontlist-v310.json中，可以看到所有可用的字体，每一块的name字段就是要填写的字体名称。

...
    {
      "fname": "fonts\\ttf\\STIXNonUniBolIta.ttf",
      "name": "STIXNonUnicode",
      "style": "italic",
      "variant": "normal",
      "weight": "bold",
      "stretch": "normal",
      "size": "scalable",
      "__class__": "FontEntry"
    },
...

Why it works?

在pyplot的rcParam中存储了一些默认的配置：

>>> import matplotlib.pyplot as plt
>>> plt.rcParams
RcParams({'_internal.classic_mode': False,
           'agg.path.chunksize': 0,
           'animation.avconv_args': [],
           'animation.avconv_path': 'avconv',
           'animation.bitrate': -1,
           'animation.codec': 'h264',
           'animation.convert_args': [],
           'animation.convert_path': 'convert',
           'animation.embed_limit': 20.0,
           ...
          })

在font.family字段制定了使用的字体集，默认地，是sans-serif（等宽字体），mathplotlab会使用font.sans-serif中包含的字体：

>>> import matplotlib.pyplot as plt
>>> plt.rcParams['font.family']
 ['sans-serif']
 plt.rcParams['font.sans-serif']
 ['DejaVu Sans', 'Bitstream Vera Sans', 'Computer Modern Sans Serif', 'Lucida Grande', 'Verdana', 'Geneva', 'Lucid', 'Arial', 'Helvetica', 'Avant Garde', 'sans-serif']

前文中的方法，就是将指定的font.sans-serif字段中包含的字体改成只有STZhongsong一个字体，以限制pyplot只使用这一种字体，是中文正常显示。

虽然起了作用，但这并不是一种合适的方法，首先修改的是默认配置，这个稍后再谈，其次是“混淆”地让pyplot假装使用了sans-serif。

查阅官方文档关于此处的说法（https://matplotlib.org/3.1.0/api/_as_gen/matplotlib.pyplot.rc.html#matplotlib.pyplot.rc），可以看到应当使用以下方式设置默认字体：

import matplotlib.pyplot as plt
font = {'family' : 'STZhongsong',  # 字体名
        'weight' : 'light',        # 字体粗细
        'size'   : 16}             # 字体大小（实测只接受数字）

plt.rc('font', **font)

font字典的形式和 fontlist-v310.json 是一样的。测试后可以看到，效果相同，但是这样就自然了很多。

这样是设置默认字体才完成的，自然也可以在绘图时设置字体。

pyplot中，凡是需要显示文字的函数都接受一个可选参数fontdict，以xlabel为例：

matplotlib.pyplot.xlabel(xlabel, fontdict=None, labelpad=None, **kwargs)

向其中传入fontdict，我只传给了xlabel，与ylabel做一个对比：

...
font = {'family' : 'STZhongsong',
        'weight' : 122,
        'size'   : 16}
plt.xlabel("时间（2019/6/21）", font)
plt.ylabel("票数")
...

如图，x轴上的标签可以显示中文了：