python编程实践：深入浅出，介绍matplotlib显示中文的四种方法

前几天，有一个python刚入门的学员请教我一个问题，Matplotlib的中文显示不正常。她的代码如下：

import numpy as np

from matplotlib import pyplot as plt

x = np.arange(1,13)

y = [-10.6,-7.9,-3.6,1.5,5.8,10.9,14.3,13.9,10.4,2.5,-2.9,-7.9]

plt.title("某地月平均气温变化图")

plt.xlabel("月份")

plt.ylabel("单位：℃")

plt.bar(x,y)

plt.show()

代码很简单，就是画某地月平均气温变化的柱状图（由于数据安全的原因，地名数据作了技术处理）。

运行结果如下：

我一看，这些都是我曾遇见过的问题。我翻出我大概2020年以前讲课的PPT给她学习，答疑解惑，问题得到了解决。想着网上学习python的初学者很多，我整理了一下PPT，共享给各位粉丝。会的可以直接划走，不会的认真看完就会了。

Matplotlib 默认情况不支持中文，但是我们可以使用以下四个方法来解决。

方法一、使用思源黑体

这里我们使用思源黑体，思源黑体是 Adobe 与 Google 推出的一款开源字体。

官网：
https://source.typekit.com/source-han-serif/cn/

GitHub 地址：
https://github.com/adobe-fonts/source-han-sans/tree/release/OTF/SimplifiedChinese

可以下载个 OTF 字体，比如 SourceHanSansSC-Bold.otf，将该文件文件放在当前执行的代码文件中，

SourceHanSansSC-Bold.otf 文件放在当前执行的代码文件中：

import numpy as np

from matplotlib import pyplot as plt

import matplotlib

# fname：下载的字体库路径及文件，注意 SourceHanSansSC-Bold.otf 字体的路径

#SourceHanSansSC-Bold.otf 文件放在当前执行的代码文件中

cn_font = matplotlib.font_manager.FontProperties(fname="SourceHanSansSC-Bold.otf")

x = np.arange(1,13)

y = [-10.6,-7.9,-3.6,1.5,5.8,10.9,14.3,13.9,10.4,2.5,-2.9,-7.9]

plt.title("某地月平均气温变化图", fontproperties=cn_font)

# fontproperties 设置中文显示，fontsize 设置字体大小

plt.xlabel("月份", fontproperties=cn_font)

plt.ylabel("单位：℃", fontproperties=cn_font)

plt.plot(x,y)

plt.show()

这位学员按照我教的方法，顺利显示了汉字。但是她又遇见新的问题，她想横坐标显示1月-12月，即横坐标上午标记带有月汉字。她的代码如下：

import numpy as np

from matplotlib import pyplot as plt

import matplotlib

# fname 为 你下载的字体库路径，注意 SourceHanSansSC-Bold.otf 字体的路径

cn_font = matplotlib.font_manager.FontProperties(fname="SourceHanSansSC-Bold.otf")

# x = np.arange(1,13)

x =[]

for i in range(1,13):

x.append(str(i)+'月')

y = [-10.6,-7.9,-3.6,1.5,5.8,10.9,14.3,13.9,10.4,2.5,-2.9,-7.9]

plt.title("某地月平均气温变化图", fontproperties=cn_font)

# fontproperties 设置中文显示，fontsize 设置字体大小

plt.xlabel("月份", fontproperties=cn_font)

plt.ylabel("单位：℃", fontproperties=cn_font)

plt.plot(x,y)

plt.show()

结果汉字显示又出现了方框。

方法二、设置mpl.rcParams['font.family']属性，改变全局的字体

她在测试的过程中还出现解决坐标轴负数的负号显示问题，设置mpl.rcParams["axes.unicode_minus"]=False就可以了。这里我就不一一展示了。

import numpy as np

from matplotlib import pyplot as plt

import matplotlib as mpl

mpl.rcParams["font.family"] = "FangSong" # 设置字体

mpl.rcParams["axes.unicode_minus"]=False # 正常显示负号

# x = np.arange(1,13)

x =[]

for i in range(1,13):

x.append(str(i)+'月')

y = [-10.6,-7.9,-3.6,1.5,5.8,10.9,14.3,13.9,10.4,2.5,-2.9,-7.9]

plt.title("某地月平均气温变化图")

plt.xlabel("月份")

plt.ylabel("单位：℃")

plt.bar(x,y)

plt.show()

学习到这，她非常兴奋。但是隔了会，她又有问题了，标题她想用黑体，其他的用字体仿宋体汉字。初学者问题可真多。但这也难不倒我。

方法三、使用操作系统的ttf文件

如果是使用windows，字体文件一般都在c:/windows/fonts目录下，有的是ttf文件，有的是ttc文件。如果是其他操作系统，请查看其他操作系统的说明。如下图所示，楷体的字体文件是
c:/windows/fonts/simkai.ttf文件。需要注意的是，你的系统目录下有这个文件才能使用。这个方法和第一种方法是否雷同？？各位可以在评论区讨论。

import numpy as np

from matplotlib import pyplot as plt

import matplotlib as mpl

from matplotlib.font_manager import FontProperties

mpl.rcParams["font.family"] = "FangSong"

mpl.rcParams["axes.unicode_minus"]=False # 正常显示负号

# x = np.arange(1,13)

x =[]

for i in range(1,13):

x.append(str(i)+'月')

y = [-10.6,-7.9,-3.6,1.5,5.8,10.9,14.3,13.9,10.4,2.5,-2.9,-7.9]

plt.xlabel("月份")

plt.ylabel("单位：℃")

font1 = FontProperties(fname=r"c:/windows/fonts/simhei.ttf")

plt.title("某地月平均气温变化图", fontproperties=font1,fontsize=16)

plt.bar(x,y)

plt.show()

显示效果如下：

至此她的问题得到了圆满的解决。

一天后，她又给出她的作业，她将月份和单位用楷体显示了。代码如下：

import numpy as np

from matplotlib import pyplot as plt

import matplotlib as mpl

from matplotlib.font_manager import FontProperties

mpl.rcParams["font.family"] = "FangSong"

mpl.rcParams["axes.unicode_minus"]=False # 正常显示负号

# x = np.arange(1,13)

x =[]

for i in range(1,13):

x.append(str(i)+'月')

y = [-10.6,-7.9,-3.6,1.5,5.8,10.9,14.3,13.9,10.4,2.5,-2.9,-7.9]

# fontproperties 设置中文显示，fontsize 设置字体大小

font2 = FontProperties(fname=r"c:/windows/fonts/simkai.ttf")

plt.xlabel("月份", fontproperties=font2,fontsize=12)

plt.ylabel("单位：℃", fontproperties=font2,fontsize=12)

font1 = FontProperties(fname=r"c:/windows/fonts/simhei.ttf")

plt.title("某地月平均气温变化图", fontproperties=font1,fontsize=16)

plt.bar(x,y)

plt.show()

看来她确实融会贯通了。

需要给粉丝提醒的是：本文例子涉及到文件路径的字符串，我建议使用/代替\，这样肯定不会出现问题。当然，你字符串前面加r也是可以的。

方法四、通过 fontdict 字典参数来设置

为了知识传播的完整性，我介绍方法四，通过 fontdict 字典参数来设置，来实现中文字体的设置。如：fontdict={"family": "KaiTi", "size": 15, "color": "r"}

from matplotlib import pyplot as plt

import matplotlib as mpl

mpl.rcParams["font.family"] = "KaiTi"

mpl.rcParams["axes.unicode_minus"]=False # 正常显示负号

x =[]

for i in range(1,13):

x.append(str(i)+'月')

y = [-10.6,-7.9,-3.6,1.5,5.8,10.9,14.3,13.9,10.4,2.5,-2.9,-7.9]

plt.xlabel("月份", fontsize=12,fontdict={"family": "FangSong", "size": 15, "color": "r"})

plt.ylabel("单位：℃", fontsize=12, fontdict={"family": "KaiTi", "size": 15, "color": "r"})

plt.title("某地月平均气温变化图", fontsize=16, fontdict={"family": "SimHei", "size": 15, "color": "#000000"})

plt.bar(x,y)

plt.show()

后面她和讨论字体的注册名字，我告诉她常见的名字。

常用字体如下：
宋体：SimSun、黑体：SimHei、微软雅黑：Microsoft YaHei、微软正黑体：Microsoft JhengHei
新宋体：NSimSun、新细明体：PMingLiU、细明体：MingLiU、标楷体：DFKai-SB、
仿宋：FangSong、楷体：KaiTi、隶书：LiSu、幼圆：YouYuan、华文细黑：STXihei、
华文楷体：STKaiti、华文宋体：STSong、华文中宋：STZhongsong、华文仿宋：STFangsong、
方正舒体：FZShuTi、方正姚体：FZYaoti、华文彩云：STCaiyun、华文琥珀：STHupo、
华文隶书：STLiti、华文行楷：STXingkai、华文新魏：STXinwei

告诉她使用的时候，强调一定要知道系统已经安装了这个字体才能使用。那么系统到底安装了那些字体，注册的名字是什么？怎么获得：family，她又疑惑了。我给了她一段代码：

from matplotlib import pyplot as plt

import matplotlib

a=sorted([f.name for f in matplotlib.font_manager.fontManager.ttflist])

for i in a:

print(i)

#打印出你计算机系统的 font_manager 的 ttflist 中所有注册的名字

至此，她的疑惑全部解决。

最后还需要说明的是，可以通过修改rcParams来定制绘图属性的方法。但是rcParams的设置的是全局性的，它对所有的绘图都同一生效。进一步，我们可能会需要针对每一张图进行绘图属性定制，这种情况下使用rcParams就不太合适了。