Matplotlib绘图中文字符显示异常(方框、乱码)的解决方案

Matplotlib在默认情况下，99%的新环境（尤其是Linux、macOS、新装的Windows Conda、WSL）都会显示方框□□□或者乱码。

平台	推荐方案（直接复制粘贴就行）	说明	成功率
Windows（原生）	什么都不用干！	Windows 自带「微软雅黑」「SimHei」等，matplotlib 自动识别	100%
macOS	几乎也不用干	macOS 自带「PingFang SC」（苹果拼音），新版 matplotlib 自动用	99%
Linux / WSL / Jupyter / 云服务器 / Docker	必须手动设置！（下面3选1）	默认根本没有中文字体	---

1. [最简单的写在最前] 懒人方案

（一行+几行，复制到代码最前面，所有环境都正常显示中文）

import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib

# ===== 下面这 4 行放到你的代码最前面，通杀所有环境！=====
matplotlib.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei']          # 黑体
matplotlib.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei',            # 优先用黑体
                                          'SimSun',             # 备用：宋体
                                          'DejaVu Sans',        # 备用：英文
                                          'Arial Unicode MS',   # macOS 备用
                                          'PingFang SC']        # macOS 备用
matplotlib.rcParams['axes.unicode_minus'] = False              # 正常显示负号（重要！）

# 可选：如果你喜欢更现代的字体（更清晰漂亮）
# matplotlib.rcParams['font.sans-serif'] = ['Microsoft YaHei', 'SimHei', 'Arial Unicode MS', 'PingFang SC']
# ============================================================

放完这几行后，类似代码：

plt.title("损失变化曲线")
plt.xlabel("训练轮数")
plt.ylabel("损失值")
plt.legend(["训练得到的直线", "真实直线"])

就会在 Windows / macOS / Linux / Jupyter Notebook / VS Code / Colab 全部完美显示中文，不会再出现方框等异常！

这种方法是在绘图代码中设置全局字体，实质是Python的Matplotlib包配置脚本中动态设置matplotlibrc，这样可以避免由于更改配置文件而造成的麻烦。

还可以更简单一些：

import matplotlib
# 设置显示中文字体
matplotlib.rcParams["font.sans-serif"] = ["SimHei"]

有时候，字体更改后，会导致坐标轴中的部分字符无法正常显示，此时需要更改axes.unicode_minus参数：

# 设置正常显示符号
matplotlib.rcParams["axes.unicode_minus"] = False

2. 更极致的方案（推荐给爱折腾的人）

2.1. 从网络上下载中文字体库

下载字体库SimHei.ttf（中文黑体）等中文字体库。

2.2. 使用以下命令查看Matplotlib使用的字体库配置文件路径和Matplotlib缓存路径

import matplotlib
print("matplotlib字体配置文件: ", matplotlib.matplotlib_fname())
print("matplotlib字体缓存路径: ", matplotlib.get_cachedir())

结果例如：

(pytorch) moemoe@DESKTOP-MOEMOE:~$ python
Python 3.13.2 | packaged by Anaconda, Inc. | (main, Feb  6 2025, 18:56:02) [GCC 11.2.0] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import matplotlib
... print("matplotlib字体配置文件: ", matplotlib.matplotlib_fname())
... print("matplotlib字体缓存路径: ", matplotlib.get_cachedir())
... 
matplotlib字体配置文件:  /home/moemoe/miniconda3/envs/pytorch/lib/python3.13/site-packages/matplotlib/mpl-data/matplotlibrc
matplotlib字体缓存路径:  /home/moemoe/.cache/matplotlib
>>> 

2.3. 将下载到字体库复制到字体文件夹

以为matplotlib字体配置路径为例:

**/home/moemoe/miniconda3/envs/pytorch/lib/python3.13/site-packages/matplotlib/mpl-data/**matplotlibrc

那么，字体文件夹应该是以下目录：

**/home/moemoe/miniconda3/envs/pytorch/lib/python3.13/site-packages/matplotlib/mpl-data/**fonts/ttf/

将从从网络上下载字体库复制到该目录：/home/moemoe/miniconda3/envs/pytorch/lib/python3.13/site-packages/matplotlib/mpl-data/fonts/ttf/。

2.4. 修改Matplotlib配置文件matplotlibrc

例如此前matplotlib字体配置文件: /home/moemoe/miniconda3/envs/pytorch/lib/python3.13/site-packages/matplotlib/mpl-data/matplotlibrc

找到以下配置项并修改：

# 取消注释并修改字体族配置
font.family         : sans-serif
 
# 取消注释并添加SimHei到字体列表开头
font.sans-serif     : SimHei, Bitstream Vera Sans, Lucida Grande, Verdana, Geneva, Lucid, Arial, Helvetica, Avant Garde, sans-serif
 
# 解决负号显示问题
axes.unicode_minus  : False

一个实际的例子是：

font.family:  sans-serif
#font.style:   normal
#font.variant: normal
#font.weight:  normal
#font.stretch: normal
#font.size:    10.0

#font.serif:  DejaVu Serif, Bitstream Vera Serif, Computer Modern Roman, New Century Schoolbook, Century Schoolbook L, Utopia, ITC Bookman, Bookman, Nimbus Roman No9 L, Times New Roman, Times, Palatino, Charter, serif
font.sans-serif: SimHei, Microsoft YaHei, SimSun, DejaVu Sans, Bitstream Vera Sans, Computer Modern Sans Serif, Lucida Grande, Verdana, Geneva, Lucid, Arial, Helvetica, Avant Garde, sans-serif
#font.cursive:    Apple Chancery, Textile, Zapf Chancery, Sand, Script MT, Felipa, Comic Neue, Comic Sans MS, cursive
#font.fantasy:    Chicago, Charcoal, Impact, Western, xkcd script, fantasy
#font.monospace:  DejaVu Sans Mono, Bitstream Vera Sans Mono, Computer Modern Typewriter, Andale Mono, Nimbus Mono L, Courier New, Courier, Fixed, Terminal, monospace
......
#axes.spines.left:   True  # display axis spines
#axes.spines.bottom: True
#axes.spines.top:    True
#axes.spines.right:  True

axes.unicode_minus: False  # use Unicode for the minus symbol rather than hyphen.  See
                           # https://en.wikipedia.org/wiki/Plus_and_minus_signs#Character_codes

2.5. 清除Matplotlib字体缓存

# 清除matplotlib字体缓存
rm -rf ~/.cache/matplotlib

其它

如果想用最美观的中文字体（推荐 2025 年流行的 3 款）：

# 方案A：思源黑体（最清晰、最现代，强烈推荐）
matplotlib.rcParams['font.sans-serif'] = ['Noto Sans SC', 'SimHei', 'PingFang SC']

# 方案B：阿里巴巴普惠体（超好看）
matplotlib.rcParams['font.sans-serif'] = ['Alibaba PuHuiTi', 'SimHei']

# 方案C：Windows 专属极致漂亮
matplotlib.rcParams['font.sans-serif'] = ['Microsoft YaHei', 'SimHei']

为避免不必要的麻烦，建议先下载字体文件放到系统字体文件夹：

• Windows: C:\Windows\Fonts\
• macOS: 双击安装
• Linux: ~/.local/share/fonts/ 然后 fc-cache -fv