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QCustomPlot 是一个基于 Qt 框架的轻量级 C++ 绘图库，专为高效绘制二维图表（如曲线图、柱状图、金融图表等）而设计。相比 Qt Charts 模块，它以 高性能 和 高度可定制性 著称，尤其适合需要实时数据可视化的科学计算、工业监控和金融分析场景。
核心特性概览
| 特性 | 说明 |
|---|---|
| 轻量高效 | 仅需 2 个头文件 + 1 个源码文件，零外部依赖 |
| 实时性能 | 优化处理百万级数据点，支持 OpenGL 加速 |
| 多图层系统 | 支持无限图层叠加，独立坐标系 |
| 交互功能 | 内置缩放/平移/选择/图例拖拽等操作 |
| 丰富图元 | 提供 20+ 可交互绘图元素（箭头、文本、追踪线等） |
| 导出格式 | 支持 PNG/JPEG/PDF/SVG 矢量导出 |
| 跨平台 | 兼容 Windows/macOS/Linux/嵌入式系统 |
核心组件解析
1. 绘图核心 （QCustomPlot 类）
QCustomPlot *plot = new QCustomPlot(parent);
坐标系系统：支持多轴（X/Y/顶部/右侧轴）
图层管理：通过
QCPLayer实现元素分层渲染事件处理：鼠标/键盘交互事件接口
2. 数据容器 (QCPDataContainer)
QVector<double> x(100), y(100);
// 填充数据...
QCPGraph *graph = plot->addGraph();
graph->setData(x, y);
内存优化：使用
QSharedPointer管理大数据数据操作：支持数据排序、范围筛选、NaN 处理
3. 核心图元类型
| 图元类型 | 说明 | 创建方法 |
|---|---|---|
QCPGraph | 曲线图 | addGraph() |
QCPBars | 柱状图 | new QCPBars(xAxis, yAxis) |
QCPColorMap | 热力图 | addColorMap() |
QCPFinancial | K线图 | new QCPFinancial(xAxis, yAxis) |
QCPItem* | 交互元素 | new QCPItemLine(plot) |
4. 交互元素示例
// 创建数据追踪器
QCPItemTracer *tracer = new QCPItemTracer(plot);
tracer->setGraph(graph);
tracer->setGraphKey(5.0); // 定位到X=5.0的点// 添加十字坐标线
QCPItemStraightLine *vLine = new QCPItemStraightLine(plot);
vLine->point1->setCoords(5, 0); // (x,y)
vLine->point2->setCoords(5, 10);基础使用示例
1. 创建简单曲线图
// 创建绘图区域
QCustomPlot *plot = new QCustomPlot(this);// 生成数据
QVector<double> x(101), y(101);
for (int i=0; i<101; ++i) {x[i] = i/50.0 - 1; // -1 到 1y[i] = x[i]*x[i]; // y = x²
}// 添加曲线
plot->addGraph();
plot->graph(0)->setData(x, y);// 设置坐标轴
plot->xAxis->setLabel("X Axis");
plot->yAxis->setLabel("Y Axis");
plot->rescaleAxes();// 重绘
plot->replot();2. 实时数据更新
// 定时更新数据
QTimer *timer = new QTimer(this);
connect(timer, &QTimer::timeout, [&]() {static double t = 0;plot->graph(0)->addData(t, qSin(t)); // 追加新数据点plot->xAxis->setRange(t-10, t); // 滚动X轴plot->replot();t += 0.1;
});
timer->start(50); // 20 FPS刷新高级功能演示
1. 多图层混合
// 主图层：曲线图
plot->addGraph();// 创建新图层（在顶部显示标注）
QCPLayer *annoLayer = new QCPLayer(plot, "annotations");
plot->addLayer("annotations", 0, QCustomPlot::limAbove); // 置于顶层// 在标注层添加文本
QCPItemText *textLabel = new QCPItemText(plot);
textLabel->setLayer(annoLayer);
textLabel->position->setCoords(5, 8);
textLabel->setText("峰值区域");2. 自定义绘图元素
// 创建自定义彩色柱状图
QCPBars *bars = new QCPBars(plot->xAxis, plot->yAxis);// 渐变着色
QVector<QColor> colors = {Qt::blue, Qt::green, Qt::red};
QSharedPointer<QCPColorGradient> gradient(new QCPColorGradient);
gradient->setColorStops({ {0, Qt::blue}, {0.5, Qt::green}, {1, Qt::red} });// 应用着色
bars->setBrush(QBrush(*gradient));性能优化技巧
数据分块加载
graph->setLineStyle(QCPGraph::lsNone); // 禁用连线
graph->setScatterStyle(QCPScatterStyle::ssDot); // 仅绘制点OpenGL 加速
plot->setOpenGl(true); // 启用GPU渲染增量数据更新
// 仅追加新数据（避免全量重设）
graph->addData(newX, newY);
graph->data()->removeBefore(newX-visibleRange);异步重绘
plot->setReplotTime(20); // 限制重绘频率(ms)