在 C++ 中嵌入 matplotlib答案

【问题标题】：Embedding matplotlib in C++在 C++ 中嵌入 matplotlib
【发布时间】：2012-04-23 23:31:18
【问题描述】：

我正在使用 C++ 代码从套接字读取消息，并尝试使用 matplotlib 交互地绘制它，但似乎 Python 代码会阻塞主线程，无论我使用 show() 或 ion() 和 @ 987654326@。 ion() 和 draw() 在 Python 中不会阻塞。

知道如何在 C++ 代码中与 matplotlib 交互绘图吗？

举个例子就好了。

非常感谢。

【问题讨论】：

到目前为止，您在做什么但不起作用？你如何将数据输入python？目前还不清楚您实际上要做什么。例如，您是否尝试从 c++ 代码中获取数据并使用 IPython 绘制它？
啊，我想这和你的other question有关？
嗨，我想出了另一个问题的答案。这个问题是关于在 c++ 中使用 matplotlib，c++ 代码读取数据，并调用 matplotlib 来绘制交互式接收的数据。我称之为 PyRun_SimpleString("import pylab"); PyRun_SimpleString("pylab.ion()"); PyRun_SimpleString("pylab.plot(range(5))"); PyRun_SimpleString("pylab.draw()");即使使用draw（），它也会阻塞主c ++线程，而不是show（）
所以这些调用是在一个新线程中进行的？听起来您与global interpreter lock 的互动很不利。不幸的是，我对 The Very High Level Layer 如何与 GIL 交互一无所知。我怀疑它会抓住它并在通话返回时将其归还。它回来了吗？如果你只是使用 python 进行绘图，为什么不将数据通过管道传输到 python 进程？
好的，据我了解，您有一些想要使用的 C++ 库，但是从 python 中绘制数据？你能不能不走另一条路——从 Python 中调用 C++ 库？这更容易做到，并且被更广泛地理解。

标签： c++ python matplotlib

【解决方案1】：

您也可以尝试创建一个新线程来调用阻塞函数，这样它就不会阻塞主程序中的 IO 环形。使用线程对象数组并循环查找未使用的对象一，创建一个线程来做阻塞调用，并有另一个线程完成后加入他们。

这段代码是我为了说明我的意思而快速拼凑起来的使用线程来获取阻塞函数的伪异步行为...... 我没有编译或梳理得很好，只是为了展示你如何做到这一点。

#include <pthread.h>
#include <sys/types.h>
#include <string>
#include <memory.h>
#include <malloc.h>
#define MAX_THREADS 256 // Make this as low as possible!
using namespace std;
pthread_t PTHREAD_NULL;
typedef string someTypeOrStruct;
class MyClass
{
    typedef struct
    {
        int id;
        MyClass *obj;
        someTypeOrStruct input;
    } thread_data;

    void draw();    //Undefined in this example
    bool getInput(someTypeOrStruct *);  //Undefined in this example
    int AsyncDraw(MyClass * obj, someTypeOrStruct &input);
    static void * Joiner(MyClass * obj);
    static void * DoDraw(thread_data *arg);
    pthread_t thread[MAX_THREADS], JoinThread;
    bool threadRunning[MAX_THREADS], StopJoinThread;

    bool exitRequested;
public:
    void Main();
};

bool MyClass::getInput(someTypeOrStruct *input)
{
}

void MyClass::Main()
{
    exitRequested = false;
    pthread_create( &JoinThread, NULL, (void *(*)(void *))MyClass::Joiner, this);

    while(!exitRequested)
    {
        someTypeOrStruct tmpinput;
        if(getInput(&tmpinput))
            AsyncDraw(this, tmpinput);
    }

    if(JoinThread != PTHREAD_NULL)
    {
        StopJoinThread = true;
        pthread_join(JoinThread, NULL);
    }
}

void *MyClass::DoDraw(thread_data *arg)
{
    if(arg == NULL) return NULL;
    thread_data *data = (thread_data *) arg;
    data->obj->threadRunning[data->id] = true;
    // -> Do your draw here <- //
    free(arg);
    data->obj->threadRunning[data->id] = false; // Let the joinThread know we are done with this handle...
}

int MyClass::AsyncDraw(MyClass *obj, someTypeOrStruct &input)
{
    int timeout = 10; // Adjust higher to make it try harder...
    while(timeout)
    {
        for(int i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
        {
            if(thread[i] == PTHREAD_NULL)
            {
                thread_data *data = (thread_data *)malloc(sizeof(thread_data));
                if(data)
                {
                    data->id = i;
                    data->obj = this;
                    data->input = input;

                    pthread_create( &(thread[i]), NULL,(void* (*)(void*))MyClass::DoDraw, (void *)&data);
                    return 1;
                }
                return 0;
            }
        }
        timeout--;
    }
}

void *MyClass::Joiner(MyClass * obj)
{
    obj->StopJoinThread = false;
    while(!obj->StopJoinThread)
    {
        for(int i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
            if(!obj->threadRunning[i] && obj->thread[i] != PTHREAD_NULL)
            {
                pthread_join(obj->thread[i], NULL);
                obj->thread[i] = PTHREAD_NULL;
            }
    }
}

int main(int argc, char **argv)
{
    MyClass base;
    base.Main();
    return 0;
}

这样您可以在抽签过程中继续接受输入。

~~修复了上面的代码确实可以编译，一定要加上-lpthread

【讨论】：