tkinterウィンドウを閉じないとpltshowが実行されない

Question

### tkinterのウィンドウとplt.showの共存

現在，tkinterでメインウィンドウを表示し，ウィンドウ内のボタンをクリックすることで関数を呼び出し，随時処理を行うようにしています．


呼び出した関数内でplt.showを呼び出すと，処理が停止しますが，
tkinterで表示したメインウィンドウも閉じないと続きの処理が実行されず困っています．

以前MACの環境で実行した際は，tkinterの画面を閉じることなく，plt.showの画面を閉じることで続きの処理が実行されていたので，非常に困っています

改善方法などありますでしょうか．
よろしくお願いします．


```ここに言語を入力

from PIL import Image, ImageTk
import numpy as np
import tkinter as tk
import tkinter.ttk as ttk
import tkinter.filedialog as tkfd
import cv2


if __name__ == "__main__":
    
    root = tk.Tk()
    root.title("")
    root.geometry("")
    btn1 = tk.Button(root)
    btn1.configure(text="test", command=func.img_open) 
    btn1.pack(anchor="ne")

    root.mainloop()


def img_open():
   img1 = cv2.imread('1.png')
   img2 = cv2.imread('2.png')
   img3 = cv2.imread('3.png')
   plt.imshow(img1)
   plt.show()
   plt.imshow(img2) #以降の処理がメインウィンドウを閉じてから実行される
   plt.show()
   plt.imshow(img3)
   plt.show()

```

Accepted Answer

tkinterのウィンドウとplt.showの共存については、
「イベントループ」の理解が必須です。

GUIのライブラリは、描画やマウス・キー入力のイベント処理の為に
イベントループを持っているのですが、
tkinter と同時に使う場合、それぞれのライブラリがイベントループを持っているので、
まずは、どちらのイベントループを主体にするか決める必要があります。


tkinter の mainloop を使う場合は、plt.show は共存できません。
そのままでは、片方のイベントループ中、
もう片方のイベントループは止まった状態になっています。
（共存させる方法については後述）


> 呼び出した関数内でplt.showを呼び出すと，処理が停止しますが

は、片方のイベントループしか機能してない状態です。

> 以前MACの環境で実行した際は，tkinterの画面を閉じることなく，plt.showの画面を閉じることで続きの処理が実行されていたので，非常に困っています

plt.show の処理は、バックエンドとなるGUIに依存するので、
環境の違いが影響します。

----
目的が「プロット画面を表示したい」or 「共存の手段自体を知りたい」かで
変わってきますが、

前者であれば tkinter のイベントループ(mainloop)を使う場合は
plt.show は使わずに、同じような挙動が必要であれば、
モーダルダイアログを作成しその中にプロットを表示します。

後者の場合、共存の方法・両方のイベントループを両立させる方法は、
イベントループ内でもう片方のイベントループの処理が進むように、
定期的に他方の処理を呼び出す事です。

イベントループについては、
他の回答で説明したことがあるので、下記を参照してください。

----
参考:
[tkinter上にmatplotlibのグラフを表示し、canvas内でマウス操作をできるようにしたい](https://teratail.com/questions/299192)

Answer

tkinter でも png 画像は読み込めるので、
このプログラムの場合は cv2 を使う必要はありませんが、
元のコードを動かす方法。

画像の部分は、実際のケースではプロットを表示するなら
tk.Canvas の代わりに FigureCanvasTkAgg を使います。

参考: [matplotlib -- Embedding in Tk](https://matplotlib.org/3.1.1/gallery/user_interfaces/embedding_in_tk_sgskip.html)

```python

import tkinter as tk
import tkinter.ttk as ttk

from matplotlib import pyplot as plt
from matplotlib.backends.backend_tkagg import FigureCanvasTkAgg
import cv2
from PIL import Image, ImageTk

class TkPlotWindow:
    """
    tk組込用の pyplot の代替クラス
    """

    def __init__(self, master):
        self.master = master
        self.image = None

    def imshow(self, image):
        # 画像を tk で扱える形に変換
        image = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2RGB)
        image = Image.fromarray(image)
        self.image = ImageTk.PhotoImage(image)
        
    def show(self, modal=True):
        image = self.image
        if not image:
            return

        width, height = image.width(), image.height()
        cx, cy = width//2, height//2

        # ダイアログ生成
        top = tk.Toplevel(self.master)
        top.image = self.image
        canvas = tk.Canvas(top, width=width, height=height)
        canvas.create_image(cx, cy, image=self.image)
        canvas.pack(fill=tk.BOTH, expand=tk.YES)
        
        if modal:
            # ウィンドウが閉じられるまで待つ
            top.grab_set()
            top.wait_window(top) # <-- イベントループ


def img_open():
    img1 = cv2.imread('1.png')
    img2 = cv2.imread('2.png')
    img3 = cv2.imread('3.png')

    plt = TkPlotWindow(root) # NOTE: <-- 代替クラスを使う
    plt.imshow(img1)
    plt.show()
    plt.imshow(img2)
    plt.show()
    plt.imshow(img3)
    plt.show()


if __name__ == "__main__":
    root = tk.Tk()
    root.title("")
    root.geometry("")
    btn1 = tk.Button(root)
    btn1.configure(text="test", command=img_open) 
    btn1.pack(anchor="ne")

    # ※ matplotlib 組み込みの場合必要な終了処理
    def _quit():
        root.quit()
        root.destroy()
    root.protocol("WM_DELETE_WINDOW", _quit)

    root.mainloop()

```

tkinterのウィンドウとplt.showの共存

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