matplotlibのインタラクティブモードグラフを閉じたときにメインスレッドも終了させたい

Question

前提・実現したいこと

matplotlib のインタラクティブモードのグラフを閉じたときに、
メインスレッド側も合わせ終了したいです。

該当のソースコード

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt


def on_close(event):
    pass  # ここで終了イベントを受け取って渡す？


def main():
    plt.ion()
    fig = plt.figure()
    fig.canvas.mpl_connect('close_event', on_close)

    ax = fig.add_subplot()
    bg = fig.canvas.copy_from_bbox(ax.bbox)

    line, = ax.plot(np.linspace(0, 99, 100), np.zeros(100))
    ax.set_ylim(0.0, 1.0)

    for i in range(1000):
        line.set_ydata(np.random.rand(100))

        fig.canvas.restore_region(bg)
        fig.canvas.blit(ax.bbox)
        fig.canvas.flush_events()

        # グラフを閉じても1000回ループするまで終わらない


if __name__ == '__main__':
    main()

Answer 1

メインスレッド側も合わせ終了したいです。

インタラクティブモードもメインスレッドで動いてます。
なので、プロセス自体を終了したいなら os._exit() 等になりますが、
Jupyter/IPython等で使ってる場合は、プロセスは終了したくないはずです。

「ウィンドウを閉じた時にループを抜ける」には、別解もあり

まずは問題点、質問のコードでは、、
イベントループがインタラクティブモードをブロックした状態になってます。

def main():

    for i in range(1000):

        fig.canvas.flush_events()

# python -i の実行では、main() が終わるまで対話環境に入力できない。

on_close が呼ばれるのは、fig.canvas.flush_events() 内で、
for ループ中断に直接関与できません。

説明補足
仮にfor ループを抜けても、実行方法次第では外側に対話環境があるはずです。
＞メインスレッドが終わるわけではない。

- 対話環境 (python -i で起動した場合を想定)
  - main() 関数
　  - for ... range(1000) (イベントループ)
      flush_events()　

  ※ 問題は、ループ処理が終わる迄、対話環境での入力ができない点。
　※ 但し、jupyter では問題にならないので、実行環境次第。

時間の掛かるループ処理は、ブロッキング処理となり、イベントループとは相性が良くない為、
大抵の場合は、スレッドやイベントループの提供するタイマーを使います。

質問のケースでは、描画アニメーションの為、タイマーが適切な解決策です。
(※matplotlibはスレッドセーフではない。描画処理は基本イベントループ側で行う)

イベントループを正常に稼働させるためには、
→ 時間の掛かる処理はタイマーで分割実行したり、スレッドで実行。

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以下はタイマーで同様のアニメーションを実装した例。
ウィンドウを閉じた時にアニメーションのループ処理は終了します。
（インタラクティブモードは抜けません）

python -i FILENAME での起動を想定で、
描画アニメーション中に対話環境での入力も出来るようになります。

from matplotlib.animation import FuncAnimation


def main():

    ...

    def update(i):
        # print(f"frame {i}")
        line.set_ydata(np.random.rand(100))

        fig.canvas.restore_region(bg)
        fig.canvas.blit(ax.bbox)
        # fig.canvas.flush_events()

    # ローカル変数では破棄されてアニメーションのタイマーが動かない為
    # グローバル変数にすることで暫定的に対応。
    global anim

    anim = FuncAnimation(fig, update, range(1000), interval=15, repeat=False)

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追記: 「インタラクティブモード」の実行環境次第ですが、簡易的な解決策でも良いなら
-i オプション無しでの実行する場合は、on_close 内で quit() で済みます。
ここは、インタラクティブモードだと sys.exit() や quit() では例外になるはずです。
対話環境も終了したいかどうかで、対応方法が変わります。

Answer 2

グローバル変数を見て抜けるので良いのではないでしょうか。

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

stop = False

def on_close(event):
    global stop
    stop = True
    pass  # ここで終了イベントを受け取って渡す？


def main():
    plt.ion()
    fig = plt.figure()
    fig.canvas.mpl_connect('close_event', on_close)
    ax = fig.add_subplot()
    bg = fig.canvas.copy_from_bbox(ax.bbox)
    line, = ax.plot(np.linspace(0, 99, 100), np.zeros(100))
    ax.set_ylim(0.0, 1.0)
    for i in range(1000):
        if stop == True:
            break
        line.set_ydata(np.random.rand(100))
        fig.canvas.restore_region(bg)
        fig.canvas.blit(ax.bbox)
        fig.canvas.flush_events()