Qt技巧笔记（十一）：QCustomPlot图表绘制库配置与示例

1. QCustomPlot图表库介绍

QCustomPlot是一个基于Qt框架的开源图标绘制库，用于绘制各种类型的二维图表和科学可视化。它提供了丰富的提供绘图功能和灵活的定制选项，使用开发者能够轻松创建交互式和高度可定制的图标。以下是一些QCustomplot库的特点和功能：

多种图标类型 ：QCustomPlot支持绘制各种常见的二维图表类型，包括散点图、线图、柱状图、饼图、等值线图等。你可以根据数据的特点选择合适的图表类型。
数据可视化：该库提供了丰富的功能可视化科学数据。可以通过绘制数据点、曲线、颜色映射（色标）和等值线图等。
交互式操作 ：QCustomPlot支持交互式操作，允许用户通过鼠标与图表进行交互。你可以缩放、平移、选择数据点、显示工具提示等，以便用户对图表进行探索和分析。
定制选项： 该库提供了丰富的定制选项，可以根据需要调整图表的外观和行为。你可以设置轴的刻度、标签和范围，选择图例的位置和样式，自定义绘图元素的样式和颜色等。
轻量级和易于集成： QCustomPlot是一个轻量级的库，易于集成到现有的Qt应用程序中。它只依赖于Qt库本身，没有其他外部依赖，使得它成为一个方便和灵活的选择。

2.环境安装与配置

QCustomPlot的安装与配置非常灵活，主要有两种方式：直接集成源码（最简单常用） 和编译为动态库（便于多项目共享）。以下是基于官方指南和常见实践的操作步骤，你可以在阅读过程中根据自己的需求（比如是刚开始学习，还是想为多个项目搭建统一环境）来重点关注对应的部分。

方法一：直接集成源码（最简单、最常用）

这种方式是将库的源代码直接添加到你的项目中，与项目一起编译。合适大多数初学者和中小型项目。

下载源代码文件

访问QCustomPlot 官方网站的下面的下载页面，下载最新的QCustomPlot.tar.gz 压缩包。解压后，你会得到两个核心文件：qcustomplot.h和qustomplot.cpp。
将文件添加到Qt项目
- 将上述两个文件复制到你的项目目录下。
- 在Qt Creator和VS2022，右键点击项目的根目录，选择"添加现有文件..." (Add Existing Files...)，然后选中刚才复制过来的qcustomplot.h和qcustomplot.cpp。
- 添加后，你的项目结构树中会显示这两个文件，同时项目文件（.pro）中也会自动添加相应的HEADERS和SOURCES 条目。
修改项目文件（.pro）

打开项目的 .pro 文件，找到 QT 变量，确保添加了 printsupport 模块。这是因为QCustomPlot在打印或导出图表时需要用到它。
makefile 复制代码
```
# 如果使用Qt5及以上版本，需要加上 printsupport
greaterThan(QT_MAJOR_VERSION, 4): QT += widgets printsupport
```
在界面中使用（提升法）

这是官方推荐的在Qt Designer中使用QCustomPlot的方法。
- 打开mainwindow.ui或widget.h文件，从显示部件列表中拖拽一个QWidget到窗口上你想放置图表的位置。
- 右键点击这个刚放置的QWidget，选择"提升为..."（Promote to...）。
- 在弹出的对话框，"提升的类名称"（Promoted class name）输入QCustomPlot。"头文件"（Header file）会自动提升为qcustomplot.h，如果不对可以手动修改。然后点击"添加" (Add)，再点击"提升" (Promote)。
- 完成后，这个控件就变成QCustomPlot图表控件。虽然在设计界面没什么变化，但运行时就会显示一个带有坐标轴和网格线的空白图表。

方法二：编译为动态库（适合多个项目共享）

如果你需要在多个Qt项目中重复使用QCustomPlot，将其编译成一个单独的库文件（.dll 或 .so）会更方便，无需在每个项目里都重复编译源码。

获取并准备共享库项目

从官网下载QCustomPlot-sharedlib.tar.gz并解压。进入其中的 sharedlib-compilation 目录，你会看到一个 .pro 项目文件，这是官方准备好的用于编译动态库的项目。
放置源码并编译

将之前下载的 qcustomplot.h 和 qcustomplot.cpp 复制到 sharedlib-compilation 目录下。然后用 Qt Creator 打开该目录下的 .pro 文件，直接编译即可。编译成功后，你会在 debug 和 release 目录下得到库文件，例如在Windows上是 qcustomplotd2.dll（调试版）和 qcustomplot2.dll（发布版）。

在自己的项目中使用库

新建一个文件夹（如thirdPart），将生成的.dll或.so文件和qcustomplot.h头文件放进去。

在你的项目.pro文件中，需要进行额外配置来告诉项目去哪找头文件和库文件。

makefile 复制代码

# ... 其他配置 ...
# 定义使用库
DEFINES += QCUSTOMPLOT_USE_LIBRARY
# 指定头文件路径
INCLUDEPATH += ../thirdPart
# 根据编译模式链接对应的库文件
CONFIG(debug, release|debug){
    win32:QCPLIB = qcustomplotd2
    else: QCPLIB = qcustomplotd
} else {
    win32:QCPLIB = qcustomplot2
    else: QCPLIB = qcustomplot
}
LIBS += -L../thirdPart -l$$QCPLIB
# ... 其他配置 ...

完成这些后，你就可以像方式一样，在UI界面中使用"提升法"来使用QCustomPlot了。

3.应用示例

基本绘图示例：其头文件mainwindow.h

C++ 复制代码

// mainwindow.h
#ifndef MAINWINDOW_H
#define MAINWINDOW_H

#include <QMainWindow>
#include "qcustomplot.h"

namespace Ui {
class MainWindow;
}

class QCustomPlot;

class MainWindow : public QMainWindow
{
    Q_OBJECT

public:
    explicit MainWindow(QWidget *parent = nullptr);
    ~MainWindow();

    void setupQuadraticDemo(QCustomPlot *customPlot);

private:
    Ui::MainWindow *ui;
};

#endif // MAINWINDOW_H

其源文件mainwindow.cpp

C++ 复制代码

#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) :
    QMainWindow(parent),
    ui(new Ui::MainWindow)
{
    ui->setupUi(this);

    QCustomPlot* customPlot = new QCustomPlot;
    setCentralWidget(customPlot);

    setupQuadraticDemo(customPlot);
}

MainWindow::~MainWindow()
{
    delete ui;
}

void MainWindow::setupQuadraticDemo(QCustomPlot *customPlot)
{
    QVector<double> x(101), y(101);
    for (int i = 0; i < 101; ++i) {
        x[i] = i / 50.0 - 1; // -1 到 1
        y[i] = x[i] * x[i];
    }

    customPlot->addGraph(); // 添加一个曲线图QGraph
    customPlot->graph(0)->setData(x, y); // 为曲线图添加数据
    customPlot->graph(0)->setName(QString::fromLocal8Bit("customplot_quadratic_demo")); // 设置曲线图的名字
    customPlot->xAxis->setLabel("x"); // 设置x和y轴的标签
    customPlot->yAxis->setLabel("y");
    customPlot->xAxis->setRange(-1, 1); // 设置x轴的范围为(-1,1)
    customPlot->yAxis->setRange(0, 1);
    customPlot->legend->setVisible(true); // 显示图例
}