rsplotlib 0.1.5

A high-performance matplotlib-compatible plotting library powered by Rust

rsplotlib

一个使用 Rust 实现的高性能 Python 绘图库，旨在兼容 Matplotlib 的 API，同时利用 Rust 的性能优势和可移植性。

特性

• Matplotlib 兼容 API: 支持常见的绘图函数如 plot、scatter、bar、hist、pie 等
• 高性能: 核心渲染引擎使用 Rust 编写，基于 plotters 库
• 跨平台: 支持 macOS、Linux 和 Windows
• 自定义字体支持: 通过 mpl.rcParams 支持字体自定义
• 多后端支持: 支持 SVG 和 PNG 输出

安装

前置依赖

• Python 3.9+
• Rust 1.70+（从源码编译时需要）
• uv（推荐的 Python 包管理工具）

从源码构建

# 创建虚拟环境
uv venv --python 3.13

# 激活虚拟环境
source .venv/bin/activate

# 构建 Rust 扩展并安装包
./build_wheel.sh

# 安装依赖
uv pip install matplotlib numpy

快速开始

from rsplotlib import pyplot as plt
from rsplotlib.pylab import mpl

# 配置字体（可选）
mpl.rcParams['font.sans-serif'] = ['Arial']

# 创建图形
fig, ax = plt.subplots()

# 绘制数据
ax.plot([0, 1, 2, 3], [1, 4, 2, 3], label='折线')
ax.scatter([0, 1, 2, 3], [2, 3, 1, 4], color='red', label='散点')

# 添加标签和标题
ax.set_xlabel('X轴')
ax.set_ylabel('Y轴')
ax.set_title('示例图')
ax.legend()

# 保存图形
fig.savefig('output.png')

支持的函数

绘图函数

• plot() - 折线图
• scatter() - 散点图
• bar() - 柱状图
• barh() - 水平柱状图
• hist() - 直方图
• pie() - 饼图
• boxplot() - 箱线图
• fill_between() - 填充区域
• errorbar() - 误差棒图
• stem() - 茎叶图
• step() - 阶梯图
• imshow() - 图像显示

文本函数

• text() - 添加文本
• title() - 添加标题
• xlabel() - 添加 X 轴标签
• ylabel() - 添加 Y 轴标签

配置函数

• grid() - 切换网格显示
• legend() - 显示图例
• xlim() / ylim() - 设置坐标轴范围
• xticks() / yticks() - 设置刻度位置
• xscale() / yscale() - 设置坐标轴缩放（线性/对数）
• use() - 设置后端

子图函数

• subplots() - 创建子图网格
• subplot() - 创建单个子图
• twinx() / twiny() - 创建双坐标轴
• tight_layout() - 自动调整布局

字体配置

rsplotlib 支持通过 mpl.rcParams 自定义字体：

from rsplotlib.pylab import mpl

# 设置字体族
mpl.rcParams['font.sans-serif'] = ['PingFang SC', 'Microsoft YaHei', 'DejaVu Sans']

# 设置字体大小
mpl.rcParams['font.size'] = 12

支持的字体

• macOS: Arial, Helvetica, PingFang SC, STHeiti, Hiragino Sans GB
• Linux: DejaVu Sans, Liberation Sans, Noto Sans CJK SC, WenQuanYi Micro Hei
• Windows: Microsoft YaHei, SimHei, SimSun

项目结构

rsplotlib/
├── python/
│   └── rsplotlib/          # Python 封装实现
│       ├── __init__.py      # 包导出
│       ├── api.py           # 公共 API 定义
│       ├── pyplot.py        # pyplot 模块（兼容 Matplotlib）
│       ├── pylab.py         # pylab 模块，包含 mpl.rcParams
│       ├── _rcparams.py     # rcParams 配置管理
│       └── _font_resolver.py # 字体路径解析
├── src/                     # Rust 实现
│   ├── lib.rs              # Rust 库入口
│   ├── pyfuncs.rs          # 暴露给 Python 的函数
│   ├── figure.rs           # Figure 实现
│   ├── axes.rs             # Axes 实现
│   └── axes_render_elements.rs # 渲染元素
├── Cargo.toml              # Rust 依赖配置
├── pyproject.toml          # Python 包配置
└── build_wheel.sh          # 构建脚本

开发流程

1. 修复（Fix）: 根据测试用例定位并修复问题
2. 重构（Refactor）: 清理代码，优先修改 python/rsplotlib/ 下的代码
3. 画图（Plot）: 使用 main.py 或 python/examples.py 生成对比图像
4. 对比（Compare）: 将生成的 PNG 与 Matplotlib 参考图像对比
5. 迭代（Iterate）: 根据差异重复循环

贡献指南

提交 PR 时请包含：

• 生成的示例图像
• 修复的问题或改进的说明

许可证

MIT License

致谢

• plotters - Rust 绘图库
• Matplotlib - Python 绘图库，API 参考来源