matplotlibのライブグラフでPythonがシャットダウンするのを防ぐ

Question

昔、私はライブグラフを描く小さなPyQt Guiを設計しました。センサー信号がコンピュータに入り、その信号が私のGuiによってリアルタイムでプロットされます。戻る

私はPyQt4とmatplotlib 1.5で働いていました。このようなライブグラフを生成するコードを次に示します（センサ信号はエミュレートされています）。このコードをコピーしてPythonファイルに貼り付けてください。それを実行して、あなたは素敵なダンスのグラフが表示されます。

################################################################### 
#                 # 
#      PLOTTING A LIVE GRAPH      # 
#     ----------------------------     # 
#   EMBED A MATPLOTLIB ANIMATION INSIDE YOUR    # 
#   OWN GUI!            # 
#   -> Python 3.5.x          # 
#   -> matplotlib: 1.5         # 
#   -> PyQt: 4           # 
#                 # 
################################################################### 


import sys 
import os 
from PyQt4 import QtGui 
from PyQt4 import QtCore 
import functools 
import numpy as np 
import random as rd 
import matplotlib 
matplotlib.use("Qt4Agg") 
from matplotlib.figure import Figure 
from matplotlib.animation import TimedAnimation 
from matplotlib.lines import Line2D 
from matplotlib.backends.backend_qt4agg import FigureCanvasQTAgg as FigureCanvas 
import time 
import threading 



def setCustomSize(x, width, height): 
    sizePolicy = QtGui.QSizePolicy(QtGui.QSizePolicy.Fixed, QtGui.QSizePolicy.Fixed) 
    sizePolicy.setHorizontalStretch(0) 
    sizePolicy.setVerticalStretch(0) 
    sizePolicy.setHeightForWidth(x.sizePolicy().hasHeightForWidth()) 
    x.setSizePolicy(sizePolicy) 
    x.setMinimumSize(QtCore.QSize(width, height)) 
    x.setMaximumSize(QtCore.QSize(width, height)) 

'''''' 

class CustomMainWindow(QtGui.QMainWindow): 

    def __init__(self): 

     super(CustomMainWindow, self).__init__() 

     # Define the geometry of the main window 
     self.setGeometry(300, 300, 800, 400) 
     self.setWindowTitle("my first window") 

     # Create FRAME_A 
     self.FRAME_A = QtGui.QFrame(self) 
     self.FRAME_A.setStyleSheet("QWidget { background-color: %s }" % QtGui.QColor(210,210,235,255).name()) 
     self.LAYOUT_A = QtGui.QGridLayout() 
     self.FRAME_A.setLayout(self.LAYOUT_A) 
     self.setCentralWidget(self.FRAME_A) 

     # Place the zoom button 
     self.zoomBtn = QtGui.QPushButton(text = 'zoom') 
     setCustomSize(self.zoomBtn, 100, 50) 
     self.zoomBtn.clicked.connect(self.zoomBtnAction) 
     self.LAYOUT_A.addWidget(self.zoomBtn, *(0,0)) 

     # Place the matplotlib figure 
     self.myFig = CustomFigCanvas() 
     self.LAYOUT_A.addWidget(self.myFig, *(0,1)) 

     # Add the callbackfunc to .. 
     myDataLoop = threading.Thread(name = 'myDataLoop', target = dataSendLoop, args = (self.addData_callbackFunc,)) 
     myDataLoop.start() 

     self.show() 

    '''''' 


    def zoomBtnAction(self): 
     print("zoom in") 
     self.myFig.zoomIn(5) 

    '''''' 

    def addData_callbackFunc(self, value): 
     # print("Add data: " + str(value)) 
     self.myFig.addData(value) 



''' End Class ''' 


class CustomFigCanvas(FigureCanvas, TimedAnimation): 

    def __init__(self): 

     self.addedData = [] 
     print(matplotlib.__version__) 

     # The data 
     self.xlim = 200 
     self.n = np.linspace(0, self.xlim - 1, self.xlim) 
     a = [] 
     b = [] 
     a.append(2.0) 
     a.append(4.0) 
     a.append(2.0) 
     b.append(4.0) 
     b.append(3.0) 
     b.append(4.0) 
     self.y = (self.n * 0.0) + 50 

     # The window 
     self.fig = Figure(figsize=(5,5), dpi=100) 
     self.ax1 = self.fig.add_subplot(111) 


     # self.ax1 settings 
     self.ax1.set_xlabel('time') 
     self.ax1.set_ylabel('raw data') 
     self.line1 = Line2D([], [], color='blue') 
     self.line1_tail = Line2D([], [], color='red', linewidth=2) 
     self.line1_head = Line2D([], [], color='red', marker='o', markeredgecolor='r') 
     self.ax1.add_line(self.line1) 
     self.ax1.add_line(self.line1_tail) 
     self.ax1.add_line(self.line1_head) 
     self.ax1.set_xlim(0, self.xlim - 1) 
     self.ax1.set_ylim(0, 100) 


     FigureCanvas.__init__(self, self.fig) 
     TimedAnimation.__init__(self, self.fig, interval = 50, blit = True) 

    def new_frame_seq(self): 
     return iter(range(self.n.size)) 

    def _init_draw(self): 
     lines = [self.line1, self.line1_tail, self.line1_head] 
     for l in lines: 
      l.set_data([], []) 

    def addData(self, value): 
     self.addedData.append(value) 

    def zoomIn(self, value): 
     bottom = self.ax1.get_ylim()[0] 
     top = self.ax1.get_ylim()[1] 
     bottom += value 
     top -= value 
     self.ax1.set_ylim(bottom,top) 
     self.draw() 


    def _step(self, *args): 
     # Extends the _step() method for the TimedAnimation class. 
     try: 
      TimedAnimation._step(self, *args) 
     except Exception as e: 
      self.abc += 1 
      print(str(self.abc)) 
      TimedAnimation._stop(self) 
      pass 

    def _draw_frame(self, framedata): 
     margin = 2 
     while(len(self.addedData) > 0): 
      self.y = np.roll(self.y, -1) 
      self.y[-1] = self.addedData[0] 
      del(self.addedData[0]) 


     self.line1.set_data(self.n[ 0 : self.n.size - margin ], self.y[ 0 : self.n.size - margin ]) 
     self.line1_tail.set_data(np.append(self.n[-10:-1 - margin], self.n[-1 - margin]), np.append(self.y[-10:-1 - margin], self.y[-1 - margin])) 
     self.line1_head.set_data(self.n[-1 - margin], self.y[-1 - margin]) 
     self._drawn_artists = [self.line1, self.line1_tail, self.line1_head] 



''' End Class ''' 


# You need to setup a signal slot mechanism, to 
# send data to your GUI in a thread-safe way. 
# Believe me, if you don't do this right, things 
# go very very wrong.. 
class Communicate(QtCore.QObject): 
    data_signal = QtCore.pyqtSignal(float) 

''' End Class ''' 



def dataSendLoop(addData_callbackFunc): 
    # Setup the signal-slot mechanism. 
    mySrc = Communicate() 
    mySrc.data_signal.connect(addData_callbackFunc) 

    # Simulate some data 
    n = np.linspace(0, 499, 500) 
    y = 50 + 25*(np.sin(n/8.3)) + 10*(np.sin(n/7.5)) - 5*(np.sin(n/1.5)) 
    i = 0 

    while(True): 
     if(i > 499): 
      i = 0 
     time.sleep(0.1) 
     mySrc.data_signal.emit(y[i]) # <- Here you emit a signal! 
     i += 1 
    ### 
### 




if __name__== '__main__': 
    app = QtGui.QApplication(sys.argv) 
    QtGui.QApplication.setStyle(QtGui.QStyleFactory.create('Plastique')) 
    myGUI = CustomMainWindow() 


    sys.exit(app.exec_()) 

'''''' 

は最近、私はmatplotlib 2.0.0b4に切り替える必要がありました。以前のバージョンのmatplotlibはPyQt5と互換​​性がありません。ライブグラフを既存のPyQt5アプリケーションにプラグインしたいと思います。そこでmatplotlib 2.0.0b4に切り替える必要がありました。コードがうまく実行さ

################################################################### 
#                 # 
#      PLOTTING A LIVE GRAPH      # 
#     ----------------------------     # 
#   EMBED A MATPLOTLIB ANIMATION INSIDE YOUR    # 
#   OWN GUI!            # 
#   -> Python 3.5.2          # 
#   -> matplotlib: 2.0.0b4        # 
#   -> PyQt: 5           # 
#                 # 
################################################################### 


import sys 
import os 
from PyQt5.QtWidgets import * 
from PyQt5.QtGui import * 
from PyQt5.QtCore import * 

import functools 
import numpy as np 
import random as rd 
import matplotlib 
matplotlib.use("Qt5Agg") 
from matplotlib.figure import Figure 
from matplotlib.animation import TimedAnimation 
from matplotlib.lines import Line2D 
from matplotlib.backends.backend_qt5agg import FigureCanvasQTAgg as FigureCanvas 
import time 
import threading 



def setCustomSize(x, width, height): 
    sizePolicy = QSizePolicy(QSizePolicy.Fixed, QSizePolicy.Fixed) 
    sizePolicy.setHorizontalStretch(0) 
    sizePolicy.setVerticalStretch(0) 
    sizePolicy.setHeightForWidth(x.sizePolicy().hasHeightForWidth()) 
    x.setSizePolicy(sizePolicy) 
    x.setMinimumSize(QSize(width, height)) 
    x.setMaximumSize(QSize(width, height)) 

'''''' 

class CustomMainWindow(QMainWindow): 

    def __init__(self): 

     super(CustomMainWindow, self).__init__() 


     # Define the geometry of the main window 
     self.setGeometry(300, 300, 800, 400) 
     self.setWindowTitle("my first window") 

     # Create FRAME_A 
     self.FRAME_A = QFrame(self) 
     self.FRAME_A.setStyleSheet("QWidget { background-color: %s }" % QColor(210,210,235,255).name()) 
     self.LAYOUT_A = QGridLayout() 
     self.FRAME_A.setLayout(self.LAYOUT_A) 
     self.setCentralWidget(self.FRAME_A) 

     # Place the zoom button 
     self.zoomBtn = QPushButton(text = 'zoom') 
     setCustomSize(self.zoomBtn, 100, 50) 
     self.zoomBtn.clicked.connect(self.zoomBtnAction) 
     self.LAYOUT_A.addWidget(self.zoomBtn, *(0,0)) 

     # Place the matplotlib figure 
     self.myFig = CustomFigCanvas() 
     self.LAYOUT_A.addWidget(self.myFig, *(0,1)) 

     # Add the callbackfunc to .. 
     myDataLoop = threading.Thread(name = 'myDataLoop', target = dataSendLoop, args = (self.addData_callbackFunc,)) 
     myDataLoop.start() 

     self.show() 

    '''''' 


    def zoomBtnAction(self): 
     print("zoom in") 
     self.myFig.zoomIn(5) 

    '''''' 

    def addData_callbackFunc(self, value): 
     # print("Add data: " + str(value)) 
     self.myFig.addData(value) 



''' End Class ''' 


class CustomFigCanvas(FigureCanvas, TimedAnimation): 

    def __init__(self): 
     self.addedData = [] 
     print(matplotlib.__version__) 

     # The data 
     self.xlim = 200 
     self.n = np.linspace(0, self.xlim - 1, self.xlim) 
     a = [] 
     b = [] 
     a.append(2.0) 
     a.append(4.0) 
     a.append(2.0) 
     b.append(4.0) 
     b.append(3.0) 
     b.append(4.0) 
     self.y = (self.n * 0.0) + 50 

     # The window 
     self.fig = Figure(figsize=(5,5), dpi=100) 
     self.ax1 = self.fig.add_subplot(111) 


     # self.ax1 settings 
     self.ax1.set_xlabel('time') 
     self.ax1.set_ylabel('raw data') 
     self.line1 = Line2D([], [], color='blue') 
     self.line1_tail = Line2D([], [], color='red', linewidth=2) 
     self.line1_head = Line2D([], [], color='red', marker='o', markeredgecolor='r') 
     self.ax1.add_line(self.line1) 
     self.ax1.add_line(self.line1_tail) 
     self.ax1.add_line(self.line1_head) 
     self.ax1.set_xlim(0, self.xlim - 1) 
     self.ax1.set_ylim(0, 100) 


     FigureCanvas.__init__(self, self.fig) 
     TimedAnimation.__init__(self, self.fig, interval = 50, blit = True) 

    def new_frame_seq(self): 
     return iter(range(self.n.size)) 

    def _init_draw(self): 
     lines = [self.line1, self.line1_tail, self.line1_head] 
     for l in lines: 
      l.set_data([], []) 

    def addData(self, value): 
     self.addedData.append(value) 

    def zoomIn(self, value): 
     bottom = self.ax1.get_ylim()[0] 
     top = self.ax1.get_ylim()[1] 
     bottom += value 
     top -= value 
     self.ax1.set_ylim(bottom,top) 
     self.draw() 


    def _step(self, *args): 
     # Extends the _step() method for the TimedAnimation class. 
     try: 
      TimedAnimation._step(self, *args) 
     except Exception as e: 
      self.abc += 1 
      print(str(self.abc)) 
      TimedAnimation._stop(self) 
      pass 

    def _draw_frame(self, framedata): 
     margin = 2 
     while(len(self.addedData) > 0): 
      self.y = np.roll(self.y, -1) 
      self.y[-1] = self.addedData[0] 
      del(self.addedData[0]) 


     self.line1.set_data(self.n[ 0 : self.n.size - margin ], self.y[ 0 : self.n.size - margin ]) 
     self.line1_tail.set_data(np.append(self.n[-10:-1 - margin], self.n[-1 - margin]), np.append(self.y[-10:-1 - margin], self.y[-1 - margin])) 
     self.line1_head.set_data(self.n[-1 - margin], self.y[-1 - margin]) 
     self._drawn_artists = [self.line1, self.line1_tail, self.line1_head] 



''' End Class ''' 


# You need to setup a signal slot mechanism, to 
# send data to your GUI in a thread-safe way. 
# Believe me, if you don't do this right, things 
# go very very wrong.. 
class Communicate(QObject): 
    data_signal = pyqtSignal(float) 

''' End Class ''' 



def dataSendLoop(addData_callbackFunc): 
    # Setup the signal-slot mechanism. 
    mySrc = Communicate() 
    mySrc.data_signal.connect(addData_callbackFunc) 

    # Simulate some data 
    n = np.linspace(0, 499, 500) 
    y = 50 + 25*(np.sin(n/8.3)) + 10*(np.sin(n/7.5)) - 5*(np.sin(n/1.5)) 
    i = 0 

    while(True): 
     if(i > 499): 
      i = 0 
     time.sleep(0.1) 
     mySrc.data_signal.emit(y[i]) # <- Here you emit a signal! 
     i += 1 
    ### 
### 




if __name__== '__main__': 

    app = QApplication(sys.argv) 
    QApplication.setStyle(QStyleFactory.create('Plastique')) 
    myGUI = CustomMainWindow() 
    sys.exit(app.exec_()) 



'''''' 

：ここ

は適応コードです。アニメーショングラフが画面に表示され、スムーズに実行されます。しかし、GUIを閉じると、Pythonは終了しません。それはちょうどハングアップします。私は常にWindowsのcmdシェルから自分のpythonプログラムを起動するので、私はCtrl-Cボタンを押してプロセスを終了させます。しかし、それはどちらも役に立たない。 Pythonのプロセスを終了するには、cmdシェルを完全に閉じなければなりません。

EDIT：

どうやら1.5をmatplotlibの（氏Tacaswellがそれを指摘していただきありがとうございます）PyQt5と互換​​性があります。 matplotlib v2に固執する主な理由は、PyQt5の使用でした。この議論はもはや成立しないので、matplotlibを1.5にダウングレードすることにしました。私はanacondaをきれいに再インストールしてmatplotlib 1.5.3に戻し、matplotlib 2.0.0bからすべてのトレースを消去しました。次のように私のシステムでは、以下のようになります。

• OS：Windowsの10の64ビット
• のpython：3.5.2 |アナコンダカスタム（64ビット）|
• pyqt4：
  • Qtのバージョン：4.8.7
  • SIPバージョン：4.18.1
  • PyQtはバージョン：4.11.4
• pyqt5：
  • Qtのバージョン： 5.7.0
  • SIPバージョン：4.18.1
  • PyQtはバージョン：5.7
• matplotlibの：1.5.3

TEST 1：matplotlibの1.5.3とPyQt4とライブグラフ私はちょうど私が与えたコードを実行

上記の - PyQt4に基づく。ライブグラフは円滑にプロットされます。しかしGUIを閉じるだけでは、Pythonのプロセスを完全に停止することはできません。まだいくつかのゾンビプロセスがバックグラウンドで実行されています。私はそれを殺すためにWindowsのタスクマネージャーに飛び込む必要があります。これを実行した後でなければ、cmdシェルは新しい入力を再度要求します。だから、問題はまだ同じです。私はこのコードがmatplotlib 1.5とPyQt4でうまく動作したことを覚えているので、少し困惑しています。

TEST 2：matplotlibの1.5.3とPyQt5

とのライブのグラフは、私は正確に同じ問題を取得します。

Answer 1

どうやら問題は、バックグラウンドスレッドの作成である：

myDataLoop = threading.Thread(name = ..., target = ..., args = ...) 

MainThreadが終了したときに、このようなバックグラウンドスレッドは、あなたがdaemonとしてそれを定義する必要があり、終了することを確認するには：

myDataLoop = threading.Thread(name = ..., daemon = True, target = ..., args = ...) 

これで正しく終了します:-)