【编程实践】Windows + PySide6 + Matplotlib 绘图时 WinError 32 的完整排查与解决方案

1. 问题背景

在基于 PySide6（Qt）+ Matplotlib 开发桌面 GUI 程序时，需要在界面中动态生成 Matplotlib 图像，并显示在 QLabel 中。

程序功能表现为：

Matplotlib 图像可以正常绘制
图像可以正常显示在界面中
但在生成图像后，程序弹出错误提示：

// 提示信息
WinError 32: 另一个程序正在使用此文件，进程无法访问
C:\Users\xxx\AppData\Local\Temp\tmpxxxx.png

该错误并不会影响图像显示结果，但会中断后续逻辑，严重影响程序稳定性。

2. 初步误判与无效尝试

在排查过程中，最先怀疑的方向包括：

Matplotlib 后端问题（Qt5Agg / 默认后端）
plt.close(fig) 是否调用正确
是否需要切换为 Agg 后端
是否应避免使用系统临时目录

尝试过的方案包括：

显式调用 plt.close(fig)
移除 matplotlib.use('Qt5Agg')
改用 fig.savefig()
改变临时文件保存路径
这些修改均无法彻底解决问题，说明问题不在 Matplotlib 后端本身。

3. 问题本质定位

最终定位发现，该问题是Windows 文件锁机制 + Qt 文件加载行为共同导致的结果。

3.1 关键代码模式（问题写法）

javascript 复制代码

// python
temp_file = tempfile.NamedTemporaryFile(suffix=".png", delete=False)
plt.savefig(temp_file.name)

pixmap = QPixmap(temp_file.name)
os.unlink(temp_file.name)

（1）NamedTemporaryFile 文件句柄未释放

在 Windows 系统中：

NamedTemporaryFile 在未关闭前
文件始终处于被占用状态
即使 delete=False，依然无法被其他进程安全删除

（2）QPixmap(file_path) 会锁定文件

QPixmap(path) 在 Windows 下会：

直接占用并锁定该文件
且不会在短时间内释放句柄
导致后续 os.unlink() 必然失败

两者叠加后，100% 触发 WinError 32。

4. 正确的解决方案

核心思想

Qt 显示图像应从内存加载，而不是直接从文件路径加载。

即：

文件只作为中转
Qt 只接触内存数据
文件可在加载后立即删除

4.1 推荐实现方式（稳定方案）

javascript 复制代码

// python
import tempfile
import os
from PySide6.QtGui import QPixmap

# 1. 生成临时文件路径（不保持打开状态）
fd, tmp_path = tempfile.mkstemp(suffix=".png")
os.close(fd)
# 2. 使用 fig.savefig 写入文件
fig.savefig(tmp_path, dpi=150, bbox_inches="tight")
# 3. 读入内存
with open(tmp_path, "rb") as f:
    img_bytes = f.read()
# 4. 从内存加载到 QPixmap
pixmap = QPixmap()
pixmap.loadFromData(img_bytes)
# 5. 显示
label.setPixmap(pixmap)
# 6. 安全删除文件
os.remove(tmp_path)

5. 为什么这种方式是"稳妥解方案"

项目	结果
Windows 文件锁	完全规避
Qt 文件句柄	不再占用磁盘
多次刷新	稳定
后端依赖	无
GUI 响应	正常

这是 PySide / PyQt 在 Windows 下加载临时图像的标准工程写法。

6. 常见错误总结（避坑清单）

× 不推荐写法

QPixmap("xxx.png")

NamedTemporaryFile(delete=False) 不关闭
plt.savefig() 混用 pyplot 状态
绘图后立即 os.unlink()

√ 推荐写法

fig.savefig()
mkstemp + os.close(fd)
QPixmap.loadFromData(bytes)
文件仅作为中转

7. 总结

本次问题并非 Matplotlib 绘图错误，而是：

Windows 文件锁机制 + Qt 图像加载方式 + 临时文件管理不当共同导致的典型 GUI 工程级问题。

通过将 Qt 图像加载从"文件路径"切换为"内存数据"，问题得以彻底解决。

该经验适用于：

PySide6 / PyQt5 / PyQt6
Matplotlib / Pillow / OpenCV 生成的临时图像
所有 Windows 桌面 GUI 项目