Tkinterにmatplotlibを表示させる

Question

前提・実現したいこと

数値を入力しグラフを同じウィンドウ内に表示させる下の図のようなGUIをtkinterを用いて作りたい
また，数値を再度入力するとグラフを更新し，グラフを名前をつけて保存したい．

発生している問題・エラーメッセージ

ウィンドウ内にmatplotlibにて作成したグラフを埋め込めない

該当のソースコード

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.backends.backend_tkagg import (FigureCanvasTkAgg, NavigationToolbar2Tk)
import tkinter as tk
import tkinter.ttk as ttk
from matplotlib.figure import Figure
from matplotlib.backend_bases import key_press_handler

 


root = tk.Tk()
root.title("tkinter application")
root.geometry("1000x600")

lbl_1 = ttk.Label(root,text="tの値")
lbl_1.place(x=30, y=10)
txt = tk.Entry(root,width=20)
txt.place(x=90, y=10)

btn_1 = ttk.Button(root, text="OK")
btn_1.place(x=100, y=40)
def btn_1_click():
    
    l = float (txt.get())
    print (l)
    
    x = np.arange(0, 1, 0.001)
    y1 = np.sin(l*x)
    y2 = np.cos(l*x)

    fig1 = Figure(figsize=(5, 4), dpi=100)
    fig2 = Figure(figsize=(5, 4), dpi=100)
  
    fig1.add_subplot().plot(x, y1)
    fig2.add_subplot().plot(x, y2)
    
  
    canvas1 = FigureCanvasTkAgg(fig1, master=root)
    canvas2 = FigureCanvasTkAgg(fig2, master=root)# A tk.DrawingArea.
    canvas1.draw()
    canvas2.draw()
    toolbar1 = NavigationToolbar2Tk(canvas1, root, pack_toolbar=False)
    toolbar1.update()
    toolbar2 = NavigationToolbar2Tk(canvas2, root, pack_toolbar=False)
    toolbar2.update()

    canvas1.mpl_connect(
        "key_press_event", lambda event: print(f"you pressed {event.key}"))
    canvas1.mpl_connect("key_press_event", key_press_handler)
    
    canvas1.mpl_connect(
        "key_press_event", lambda event: print(f"you pressed {event.key}"))
    canvas1.mpl_connect("key_press_event", key_press_handler)

button = tk.Button(master=root, text="Quit", command=root.quit)
btn_1["command"] = btn_1_click


root.mainloop()

### 試したこと

FigureCanvasTkAggにて作成を試みたができなかった

### 補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

Python 初心者ですがよろしくお願い致します．

Answer 1

複数の問題があります。

def btn_1_click():
   ... 略

   plt.show()  # 問題点2: イベントループの競合
   # グラフのウィンドウが表示されている間、ここは実行されない
   # ⇒ 条件次第ですが、バックエンドが tkinter ではない場合は、
   # グラフのウィンドウを閉じるまでtkinter のイベントが稼働しない。

   # 解決策: 埋め込むなら FigureCanvasTkAgg を使う。

# 問題点1: btn_1_clickを呼び出すボタンのイベントが登録されていない。

root.mainloop()

FigureCanvasTkAggにて作成を試みたができなかった

質問を編集して、試してみて出来なかったコードを掲載出来ますか。

目的の挙動が「同じウィンドウ内への埋め込み」の場合は、
FigureCanvasTkAgg を用いた実装が正解です。

埋め込みに拘らない・別ウィンドウでも構わない場合は、他の実装手段もあります。

---

plt.show() と root.mainloop() の併用は、
pyplot のバックエンド次第では tkinter 部分が応答なしになる事があります。

バックエンドが tkinter の場合は、tkinter のイベントも稼働しますが、
イベントループが入れ子になってしまい、
意図しない挙動を引きを超す可能性がある為、お勧めはしません。

埋め込みの場合は、

• tkinter のウィンドウ内に matplotlib のグラフを埋め込み
• matplotlib のグラフ内に、tkinter のウィジェットを埋め込み

の2通りありますが、通常は plt.show は使わずに、
前者のFigureCanvasTkAggを使う方法を取ります。

• Embedding in Tk 公式ドキュメントより、tkinter に埋め込むデモ

Comments

[5555maru]

返信が遅くなり，申し訳ございません．

tkinter のウィンドウ内に matplotlib のグラフを埋め込みをしたいと思っております．
教えていただいた公式ドキュメントを参考に一度書き直してみました．
しかし「ok」ボタンを押したのち，グラフを表示させることができませんでした．

[teamikl]

matplotlib 単体で使う場合と、埋め込みで使う場合のコードが混在してそうです。

>しかし「ok」ボタンを押したのち，グラフを表示させることができませんでした．

tkinter への配置、サンプルコードで言う pack() に相当する箇所がありません。

[teamikl]

また、ボタンクリック時に FigureCanvasTkAgg を毎回作成するのは、
依然としてメモリリークになる為、解消するにはどちらかの方法を取ってください。

A: 予め FigureCnavasTkAgg は作成しておき、クリック時にはデータのみ更新する。
B: 以前の FigureCnavaTkAgg を破棄してから、新しい FigureCanvasTkAgg を作成する。

[5555maru]

ありがとうございます！
動作することができました．

Answer 2

btn_1_clickメソッドが呼び出されていないだけだと思います。
root.mainloop()の直前に下記コードを追加して下さい。

btn_1["command"] = btn_1_click

すると画像のようなグラフが出てきました。

Comments

[5555maru]

返信が遅くなり，申し訳ございません．

btn_1["command"] = btn_1_click　により入力された数値を計算式に入力することができました！
この後に，tkinter上にもこのグラフを埋め込むような動作をさせたいです．