Matplotlib与Tkinter窗口图标替换问题：无法同时修改双窗口图标

问题场景 #

尝试用GIF图片替换Matplotlib主窗口（plt.show()）和Tkinter窗口的默认图标：

• Matplotlib窗口图标替换成功
• 点击Matplotlib上的按钮打开Tkinter窗口时，设置图标报错 _tkinter.TclError: can't use "pyimage19" as iconphoto: not a photo image
• 不替换Matplotlib窗口图标时，Tkinter窗口图标可正常修改，但无法同时完成两个窗口的图标替换
• 试过加载不同图片、用fenetre.tk.call("wm","iconphoto",fenetre._w,tk.PhotoImage(file="accueil.gif"))命令，错误依旧

原代码：

import matplotlib
matplotlib.use('TkAgg')
import matplotlib.pyplot as plt
import tkinter as tk
from PIL import Image,ImageTk

def ouvrir_fenetre(event):
    global fenetre

    try:fenetre.destroy()
    except:pass

    fenetre = tk.Tk()
    fenetre.title("Fenêtre Tkinter")

##    fenetre.tk.call("wm","iconphoto",fenetre._w,tk.PhotoImage(file="accueil.gif"))
    image_tkinter = Image.open('accueil.gif')
    photo_tkinter = ImageTk.PhotoImage(image_tkinter) # Error: "_tkinter.TclError: can't use "pyimage19" as iconphoto: not a photo image"
    fenetre.iconphoto(False, photo_tkinter)

    fenetre.mainloop()

fig, ax = plt.subplots()

manager = plt.get_current_fig_manager()
window = manager.window
image_matplotlib = Image.open('accueil.gif')
photo_matplotlib = ImageTk.PhotoImage(image_matplotlib)
window.iconphoto(False, photo_matplotlib)

button = plt.axes([0.9, 0, 0.1, 0.05])
btn = plt.Button(button, 'Tkinter')
btn.on_clicked(ouvrir_fenetre)

plt.show()

问题根源 #

• 使用TkAgg后端时，Matplotlib会先创建一个隐藏的Tk根窗口，之后手动调用tk.Tk()会生成第二个独立的Tk实例，两个实例的PhotoImage对象无法跨上下文共用，导致图标设置失败
• ImageTk.PhotoImage对象如果没有全局引用，会被Python垃圾回收机制回收，也可能引发类似错误

解决方案 #

1. 把Tkinter窗口改为tk.Toplevel()，复用Matplotlib创建的Tk根上下文，避免多实例冲突
2. 为PhotoImage对象添加全局引用，防止被回收

修正后的代码：

import matplotlib
matplotlib.use('TkAgg')
import matplotlib.pyplot as plt
import tkinter as tk
from PIL import Image, ImageTk

# 全局变量存储PhotoImage，防止被垃圾回收
photo_tkinter = None

def ouvrir_fenetre(event):
    global fenetre, photo_tkinter

    try:
        fenetre.destroy()
    except:
        pass

    # 使用Toplevel而非Tk，复用Matplotlib的Tk根窗口
    fenetre = tk.Toplevel()
    fenetre.title("Fenêtre Tkinter")

    # 加载并设置图标
    image_tkinter = Image.open('accueil.gif')
    photo_tkinter = ImageTk.PhotoImage(image_tkinter)
    fenetre.iconphoto(False, photo_tkinter)

    fenetre.mainloop()

fig, ax = plt.subplots()

manager = plt.get_current_fig_manager()
window = manager.window
image_matplotlib = Image.open('accueil.gif')
photo_matplotlib = ImageTk.PhotoImage(image_matplotlib)
window.iconphoto(False, photo_matplotlib)

button = plt.axes([0.9, 0, 0.1, 0.05])
btn = plt.Button(button, 'Tkinter')
btn.on_clicked(ouvrir_fenetre)

plt.show()

补充说明 #

• Toplevel()是依附于已有根窗口的子窗口，和Matplotlib窗口共享同一个Tk上下文，解决了跨实例的PhotoImage兼容性问题
• 将photo_tkinter设为全局变量，避免函数执行完毕后被回收，保证图标能正常显示

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Bast38