使用dot来绘图

写在前面

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第一次了解到dot已经是很久之前的事情了，但是到今天才决定写下一点东西，可见懒到什么程度。最开始对dot感兴趣是因为下面这张图：

网络图

对于这种网络图用visio很容易搞定，但是复制、粘贴、拖拽这些用起来总是感觉不怎么顺手。但是用dot来做就完全不一样了，只需写段文本：

digraph G {
    main -> parse -> execute;
    main -> init;
    main -> cleanup;
    execute -> make_string;
    execute -> printf;
    init -> make_string;
    main -> printf;
    execute -> compare;
}

然后在需要的时候在这段文本中增加边、节点即可。保存之后只需要用贝尔实验室搞的graphviz来生成目标图片就可以了：

dot -Tpng G.dot -o g.png

这样你的vim、emacs就马上变成了一个可以画图的工具了:)。

可能你觉得这样还不够爽，想想看如果用代码自动生成dot文件，也就是说可以通过用代码输出dot文件来间接到达输出图片的目的，是不是能做的事情多多了？

简单用法

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日常中用到画图的地方，知道下面几点基本上就够用了：

1. 有向图（digraph）用a->b，无向图（graph）用a--b；
2. 节点、边通过中括号中的key=value来设置，比如main[shape=box];将main节点设置为矩形；
3. 连接点的方向可以通过b->c:se;进行指定；
4. 使用subgraph定义子流程图；

常用属性

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对于各种结构的通用的属性如下：

属性名称	默认值	含义
color	black	颜色
colorscheme	X11	颜色描述
fontcolor	black	文字颜色
fontname	Times-Roman	字体
fontsize	14	文字大小
label		显示的标签，对于节点默认为节点名称
penwidth	1.0	线条宽度
style		样式
weight		重要性

常用边属性如下：

属性名称	默认值	含义
arrowhead	normal	箭头头部形状
arrowsize	1.0	箭头大小
arrowtail	normal	箭头尾部形状
constraint	true	是否根据边来影响节点的排序
decorate		设置之后会用一条线来连接edge和label
dir	forward	设置方向：forward,back,both,none
headclip	true	是否到边界为止
tailclip	true	与headclip类似

常用节点属性如下：

属性名称	默认值	含义
shape	ellipse	形状
sides	4	当shape=polygon时的边数
fillcolor	lightgrey/black	填充颜色
fixedsize	false	标签是否影响节点的大小

常用图属性如下：

属性名称	默认值	含义
bgcolor		背景颜色
concentrate	false	让多条边有公共部分
nodesep	.25	节点之间的间隔（英寸）
peripheries	1	边界数
rank		same,min,source, max,sink，设置多个节点顺序
rankdir	TB	排序方向
ranksep	.75	间隔
size		图的大小（英寸）

高级用法

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在dot里面label的玩法比较多，在上面看到的每个节点都是简单的一段文字，如果想要比较复杂的结构怎么办？如下图：

复杂的节点

对应的代码如下：

digraph structs {
    node [shape=record];
    struct1 [shape=record,label=" left| mid\ dle| right"];
    struct2 [shape=record,label=" one| two"];
    struct3 [shape=record,label="hello\nworld |{ b |{c| d|e}| f}| g | h"];
    struct1 -> struct2;
    struct1 -> struct3;
}

这个还不算厉害的，label还支持HTML格式的，这样你能想得到的大部分样子的节点都可以被定义出来了：

HTML格式的label

代码如下：

digraph html {
    abc [shape=none, margin=0, label=<
    

        
hello
world
            
b
            
g
            
h
        
        
c
            
d
            
e
        
        
f
    
>];
}

接着来看cluster的概念，在dot中以cluster开头的子图会被当做是一个新的布局来处理，而不是在原图的基础上继续操作。比如：

流程图

对应代码如下：

digraph G {
    subgraph cluster0 {
        node [style=filled,color=white];
        style=filled;
        color=lightgrey;
        a0 -> a1 -> a2 -> a3;
        label = "process #1";
    }
    subgraph cluster1 {
        node [style=filled];
        b0 -> b1 -> b2 -> b3;
        label = "process #2";
        color=blue
    }
    start -> a0;
    start -> b0;
    a1 -> b3;
    b2 -> a3;
    a3 -> a0;
    a3 -> end;
    b3 -> end;
    start [shape=Mdiamond];
    end [shape=Msquare];
}

如果没有cluster的话我们大概能想象的出来最后的结果是什么样子的。可能会想能不能将一个节点直接指向cluster？答案是不能！对于这种需求可以用lhead来搞定：

digraph G {
    compound=true;
    subgraph cluster0 {
        a -> b;
        a -> c;
        b -> d;
        c -> d;
    }
    subgraph cluster1 {
        e -> g;
        e -> f;
    }
    b -> f [lhead=cluster1];
    d -> e;
    c -> g [ltail=cluster0, lhead=cluster1];
    c -> e [ltail=cluster0];
    d -> h;
    cluster0->cluster1;
}

生成的图片如下：

节点指向cluster