tkinterの違いボダン関数からプッシュアウトグラフを一斉消したい

Question

rootに２Dボタン、３DボタンとENDブタンがあります。２Dと３Dをクリックすると、それぞれ対応したデータを処理して、plt.plotの２D、３Dグラフが表示させます。そして、ENDボタンで、終了したいですが、rootを終了できましたが、プッシュアウトした（plt.show())グラムが残りました。

どうすれば、ENDボタンで、グラムを含めて、一斉に終了できますか？教えてください。よろしくお願いします。

import tkinter,os
import matplotlib.pyplot as plt
from tkinter import *
from tkinter import ttk

#終了ブタン
def button_end():
    root.quit()
    root.destroy()

#2Dグラフ
def button_2d():
    global raw_data,second,data_name
    if second ==None or not second.winfo_exists():
        second = tkinter.Toplevel()
        second.title("2d")
        second.geometry()
    x=[1,2,3,4,5]
    y=[2,3,1,4,8]
    plt.plot(x,y)
    second.destroy()
    plt.show()

#3Dグラフ
def button_3d():
    global raw_data,third,data_name
    if third ==None or not third.winfo_exists():
        third = tkinter.Toplevel()
        third.title("3d")
        third.geometry()

    fig = plt.figure(figsize=(6,6))
    ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')
    
    x=[1,2,3,4,5]
    y=[8,4,1,2,1]
    z=[2,4,6,8,10]

    ax.plot(x, y, z)
    third.destroy()
    plt.show()

if __name__ == " __main__":
    def main():
        pass
root = tkinter.Tk()
root.title("test")
root.geometry("+0+0")
second = None
third = None
frame_top     = Frame(root, bd=4, relief=GROOVE)

# widgetの設定
btn_end       = ttk.Button(frame_top,text='END',command = button_end)
btn_2d       = ttk.Button(frame_top,text='2D', command = button_2d)
btn_3d       = ttk.Button(frame_top,text='3D', command = button_3d)
# widgetの配置
frame_top.grid (row = 0, column = 0, sticky = W) #in root
btn_2d.grid(row=0,column=1,sticky = W)    #in frame_top
btn_3d.grid(row=0,column=2,sticky = N)    #in frame_top
btn_end.grid(row=0,column=3,sticky = N)      #in frame_top
root.mainloop()

環境：Win10、Python3.8

Answer 1

subwindowをやめました。Figも一つにまとめました。

何かございましたら、ご指摘をいただくようにお願いします。

import tkinter,os
import matplotlib.pyplot as plt
from tkinter import *
from tkinter import ttk

def button_end():
    root.quit()
    root.destroy()
    plt.close()

def button_2d():
    plt.clf()
    x=[1,2,3,4,5]
    y=[2,3,1,4,8]
    a = plt.plot(x,y)
    
    #plt.show(block=False) (しなくでも、いいです。）
　　plt.show()

def button_3d():

    plt.clf()
    
    ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')
    
    x=[1,2,3,4,5]
    y=[8,4,1,2,1]
    z=[2,4,6,8,10]

    ax.plot(x,y, z)
    #plt.show(block=False) (しなくでも、いいです。）
    plt.show()

if __name__ == " __main__":

    def main():
        pass
        
root = tkinter.Tk()
root.title("test")
root.geometry("+0+0")

frame_top     = Frame(root, bd=4, relief=GROOVE)

# widgetの設定
btn_end       = ttk.Button(frame_top,text='END',command = button_end)
btn_2d       = ttk.Button(frame_top,text='2D', command = button_2d)
btn_3d       = ttk.Button(frame_top,text='3D', command = button_3d)

# widgetの配置
frame_top.grid (row = 0, column = 0, sticky = W) #in root

btn_2d.grid(row=0,column=1,sticky = W)    #in frame_top
btn_3d.grid(row=0,column=2,sticky = N)    #in frame_top
btn_end.grid(row=0,column=3,sticky = N)      #in frame_top


fig = plt.figure(figsize=(6,6))
    
root.mainloop()

Comments

[Deng]

以下のサイトを参考しました。
https://qiita.com/Gyutan/items/e753700011439057156f

[teamikl]

> plt.show(block=False) (しなくでも、いいです。）

見た目の挙動的には問題ないかもしれませんが、
内部の動作的には２点程問題があります。

[1] mainloop と plt.show の併用は、イベントループの競合
[2] バックエンドが異なる場合、tkinter はフリーズする

例えば、button_2d を呼び出した後に、button_3d を呼び出した場合の関数の呼び出しが

mainloop
　button_2d
　　plt.show
　　　button_3d # 問題点: 関数 button_2d 内の plt.show 内で呼び出される
　　　　plt.show

plt.show() 呼び出しはブロッキング処理になり、
その後のコードは内部のループを抜けるまで実行されません。

tkinter の GUI のイベントは mainloop で処理されてるのですが、
button_2d を呼び出した後に mainloop に戻らないと tkinter がフリーズする可能性があります。
問題ない場合は、plt.show のバックエンドが tkinter で、
plt.show 内部で tkinter のイベントが処理されている場合に限ります。

# block=False にすることで mainloop に処理が戻り、
# button_3d は mainloop から呼び出される

mainloop
　button_2d
　　plt.show(block=False)
　button_3d
　　plt.show(block=False)

バックエンド次第では plt.show(block=False) を定期的に呼び出す必要があったり
plt.show 呼び出し自体不要な場合もあります。もし、他の環境で動かす予定がある場合は、
環境の違いにより挙動が異なる可能性がある点に注意してください。

[Deng]

ご教授ありがとうございました。よく勉強になりました。

Answer 2

plot.showにオプション引数block=Falseを指定しておけば、plt.showのウィンドウが表示されている間もrootウィンドウを操作でき、ENDボタンを押すとrootウィンドウとplt.showのウィンドウが共に閉じるはずです。

block=Falseを指定しない、あるいはblock=Trueを指定すると、plt.showのウィンドウを閉じるまでrootウィンドウは操作に反応しなくなります。

もっとも、その間もイベントは貯えられているので、ENDボタンを押し(この時点では何も起きない)→plt.showのウィンドウを閉じる→(このタイミングでENDボタンが押されて)rootウィンドウが閉じる、という動作になります。

---

IDLEから実行した場合は、rootウィンドウを閉じても、それまでに開いたplt.showのウィンドウは閉じません。これは、IDLEのウィンドウ("IDLE Shell X.X.X"と書いてあるほう)でPythonのプロセスが実行中のままになっていて、その子プロセスであるplt.showのウィンドウも閉じないのだと思われます。

実際に、IDLEのウィンドウ("IDLE Shell X.X.X"と書いてあるほう)を閉じると、plt.showのウィンドウも一緒に閉じますし、「Run」→「Run... Customized」(Shift-F5キー)でコードを実行する際に「Restart Shell」にチェックを付けても、古いplt.showのウィンドウは閉じます。

ということで、IDLEでは「ENDボタンを押すとplt.showのウィンドウも閉じる」という動作を実現するのは無理ですね。Visual Studio Codeへの移行を考えられてはどうでしょうか。

Comments

[Deng]

Daregada様

教えていただきまして、ありがとうございました。しかし、 plt.show(block=False)を追加しましたが、依然に変わりません。plt.show()が閉じませんでした。Matplotlibは　Ver.3.4.2を使っています。

[Daregada]

OSはWindows 10、Python 3.8は判明していますが、その他の情報を教えてください。
たとえば、コードを書いているアプリ(VSCodeなど)、Jupyterを使っているか否か、などです。

[Deng]

返事が遅れまして、申し訳ございません。PythonのIDLE3.8(64bit)を使っています。

[Daregada]

確かに、IDLEから実行すると、rootウィンドウを閉じてもグラフのウィンドウが閉じませんね。

[Deng]

何か根本的な課題があると思います。しっかり勉強させていただきます。

[teamikl]

横からコメント失礼します。
matplot.pyplot のバックエンドについて調べて見て下さい。

tkinter 以外のバックエンドが選ばれている場合、
別のGUIライブラリでグラフが表示されてるので、
tkinter のウィンドウを閉じても、想定されてるような挙動にならない可能性があります。

解消方法としては２通り
- バックエンドに tkinter が使われるものを選ぶ。→ 回答で想定されてるような挙動になるはずです。
- plt.show を使わずに、tkinter に埋め込む方法で実装する。
(検索用ヒント: FigureCanvasTkAgg)

[Deng]

teamikl様

ありがとうございました。後ほど、やってみます。ちなみに、私が解決方法を見つけました。Daregada様のヒントを参考しました。ありがとうございました。