Matplotlib作图时中文字体无法显示的主要原因是因为默认字体不支持中文字符集、使得中文显示为方框或乱码。解决此问题可以采取以下措施：安装中文字体、使用rcParams配置中文字体、动态更改字体设置、为特定图表指定字体。其中，安装中文字体是一个一劳永逸的解决方案，只需在系统中安装支持中文的字体文件，然后在Matplotlib中指定使用即可。
一、安装中文字体
首先确保系统内有可用的中文字体。在使用Matplotlib之前，需要在电脑上安装中文字体文件，如SimHei、Microsoft YaHei等。安装完成后，重启Python的环境确保Matplotlib能够检测到新字体。
二、配置matplotlib字体参数
一旦系统里有了中文字体，下一步是让matplotlib使用该字体。可以通过修改配置文件matplotlibrc或者在代码中动态调整。
示例代码如下：
import matplotlib
import matplotlib.pyplot as plt
设置matplotlib的参数，使用SimHei字体
matplotlib.rcParams['font.family'] = 'SimHei'
解决负号'-'显示为方框的问题
matplotlib.rcParams['axes.unicode_minus'] = False
绘图示例
plt.figure()
plt.title('中文标题')
plt.xlabel('横坐标')
plt.ylabel('纵坐标')
plt.show()
按照以上设置后，就能够使中文在图表中正常显示，并保证负号也不会出现问题。
三、动态更改字体设置
在实际的应用场景中，我们可能不希望修改全局配置，而是临时为某个图表指定字体。可以通过FontProperties设置字体样式。
示例代码如下：
from matplotlib.font_manager import FontProperties
import matplotlib.pyplot as plt
指定字体路径
font = FontProperties(fname="/path/to/your/font/simhei.ttf", size=14)
plt.figure()
plt.title('中文标题', fontproperties=font)
plt.xlabel('横坐标', fontproperties=font)
plt.ylabel('纵坐标', fontproperties=font)
plt.show()
这种方式不会影响到其他图表的字体设置。
四、为特定文本指定字体
有时我们只需要在图表的部分文本中使用中文。同样可以使用FontProperties类来指定。
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.font_manager import FontProperties
指定中文字体路径，可能需根据自己的字体文件位置进行修改
my_font = FontProperties(fname='/path/to/your/font/simhei.ttf', size=14)
plt.figure()
plt.title('图表标题')
单独为横轴标签指定中文
plt.xlabel('横轴（单位）', fontproperties=my_font)
plt.ylabel('纵轴（单位）')
plt.legend(['图例1', '图例2'], prop=my_font)
plt.show()
这样，只有需要显示中文的部分才会使用指定的中文字体。
五、生成rcParams配置文件
在某些情况下，可能需要频繁更改图表样式或与他人共享代码。此时可以将字体设置保存到配置文件中。通过以下代码可以生成一份默认的matplotlibrc文件：
import matplotlib
matplotlib.matplotlib_fname()
找到生成的文件，修改相关的font.family和font.sans-serif等参数，包含所需的中文字体即可。在后续的绘图中，Matplotlib将自动加载此配置文件。
六、检查字体列表
在设置字体之前，可以检查当前Matplotlib可识别的字体列表。您可以使用以下代码进行检查：
from matplotlib.font_manager import fontManager
fonts = [font.name for font in fontManager.ttflist]
for font in fonts:
print(font)
这样就可以查看所有可用的字体名称，确保所要使用的中文字体确实被Matplotlib识别。
结论
解决Matplotlib作图时中文无法显示问题的关键是，确保正确地安装并配置中文字体。可以通过全局设置或临时指定字体的方式来实现。一旦完成这些设置，即可在图表中自由使用中文而不再有显示问题。在部署环境或分享代码时，建议将字体配置保存在rcParams文件中，确保图表的稳定性和一致性。
相关问答FAQs：
问题1: 为什么Matplotlib在作图时无法显示中文字体?
Matplotlib是一个强大的绘图工具，但它默认情况下无法正确显示中文字体，这是因为它没有内置中文字体的支持。因此，当我们试图在图表中添加中文时，可能会出现方框、乱码或者其他不可读的字符。
解答1: 解决这个问题的方法有很多，最简单的方法是使用系统内置的中文字体。你可以通过以下步骤解决这个问题：
- 首先，你需要知道你的操作系统上可用的中文字体。可以通过运行以下代码在终端查看可用的中文字体：
import matplotlib.font_manager as fm
font_list = fm.findSystemFonts()
zh_fonts = [font for font in font_list if 'chinese' in font.lower() or 'arphic' in font.lower() or 'song' in font.lower()]
print(zh_fonts)
-
然后，你需要选择一个你喜欢的中文字体。你可以从上述代码的输出中选择一个字体文件的路径，并将其复制到你的代码文件夹中。
-
最后，在你的代码中添加以下代码来设置中文字体：
import matplotlib.pyplot as plt
plt.rcParams['font.family'] = 'SimSun' # 设置字体为宋体，替换成你选择的字体名称
这样，当你在图表中添加中文时，应该可以正常显示了。
问题2: 如何让Matplotlib正确显示中文字体？
解答2: 要让Matplotlib正确显示中文字体，可以按照以下步骤操作：
- 首先，你可以在代码中添加以下两行来引入中文字体的支持：
from matplotlib.font_manager import FontProperties
font = FontProperties(fname=r'字体文件路径') # 替换成你选择的字体文件路径
- 然后，在你的代码中使用上述导入的字体属性来设置中文字体，例如：
plt.xlabel('横坐标', fontproperties=font)
plt.ylabel('纵坐标', fontproperties=font)
这样，当你在图表中添加中文时，应该能够正常显示了。
问题3: 有没有其他方法可以解决Matplotlib无法显示中文字体的问题？
解答3: 当然，除了上述方法，还有其他更灵活的方法来解决Matplotlib无法正确显示中文字体的问题：
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你可以使用第三方包来支持中文字体，比如
Matplotlib-FontConfig。这个包可以自动为Matplotlib添加中文字体支持，只需安装即可。 -
如果你希望更多地定制图表的字体样式，你可以选择使用
Fontconfig库，并按照其文档中的说明配置字体。
总之，虽然Matplotlib默认不支持中文字体，但我们可以使用各种方法来解决这个问题，让我们能够正确显示中文的图表。
