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c++ 画数学函数图

article 2025/3/3 7:05:18

c++ 画数学函数图并不像 python 方便。

最好可以使用 matplotlib-cpp，这个将 python 的 matplotlib 库转到 c++ 里了，语法跟 python 变动不大。但是，我在 mac clion 上始终没有安装成功，总是出错，看了 matplotlib-cpp github 主页说明，似乎还是基于 python 2.7，其他的维护更新似乎也没那么及时。
还有一个画图的库 JKQtPlotter，这个基于 Qt，但是安装库也是各种错误，始终没有成功。github 主页的介绍非常晦涩，我始终没看明白这个库的 cmake 到底要怎么配置。但是，若将这个库下载下来，直接以项目的形式打开，里面的例子能够正确运行。但还是不方便，我只想调用这个库，并不想每次都在你这个库里新建项目。
最后找到了 qt 自带的 QPainter，这个就方便多了。qt 是 c++ 使用非常广的开发图形库，非常容易配置 cmake。而且，对于画一些数学函数图，基本够用了。初步使用起来类似 java 的 JFrame。

下面是 QPinter 生成的一个简单的正弦函数线图：

#include <QApplication>
#include <QWidget>
#include <QPainter>
#include <cmath>

class FunctionPlotter : public QWidget {
protected:
    void paintEvent(QPaintEvent *) override {
        QPainter painter(this);
        painter.setRenderHint(QPainter::Antialiasing);

        // 坐标轴
        painter.setPen(Qt::black);
        // 两个点坐标之间的连线
        painter.drawLine(20, height() / 2, width() - 20, height() / 2); // X轴
        painter.drawLine(width() / 2, 20, width() / 2, height() - 20); // Y轴

        // 画函数 y = sin(x)
        painter.setPen(Qt::red);
        for (int x = -width() / 2; x < width() / 2; x++) {
            int y1 = -std::sin(x / 50.0) * 100; // 归一化
            int y2 = -std::sin((x + 1) / 50.0) * 100;
            painter.drawLine(width() / 2 + x, height() / 2 + y1,
                             width() / 2 + x + 1, height() / 2 + y2);
        }
    }
};

int main(int argc, char *argv[]) {
    QApplication app(argc, argv);
    FunctionPlotter plotter;
    plotter.resize(600, 400);
    plotter.setWindowTitle("数学函数绘制");
    plotter.show();

    return app.exec();
}