Matplotlib设置plt.xlim后默认会绘制轴外曲线吗？如何截断轴外部分？

matplotlib默认不会自动截断轴外的曲线——plt.xlim()仅调整坐标轴的显示范围，不会修改原始数据或截断绘制的线条，超出轴范围的曲线部分依然会被绘制出来，只是坐标轴只展示指定区间。

我使用matplotlib 3.5.3版本（开发环境为Spyder IDE），代码如下：

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

plt.figure()
x = np.linspace(-10, 10, 11)
y = x**2
plt.plot(x, y)
plt.xlim((-5, 5))

当前效果：曲线完整显示了x从-10到10的所有点，轴外的曲线部分依然可见；
期望效果：仅显示x在-5到5之间的曲线部分，轴外部分被截断。

解决方案 #

要实现仅显示轴内曲线的效果，推荐两种方法：

1. 预筛选数据（效果最可控）
   绘制前直接过滤出x在目标范围内的数据点，只绘制符合条件的部分：

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

plt.figure()
x = np.linspace(-10, 10, 11)
y = x**2
# 筛选x在-5到5之间的数据
valid_mask = (x >= -5) & (x <= 5)
plt.plot(x[valid_mask], y[valid_mask])
plt.xlim((-5, 5))
plt.show()

2. 启用裁剪（无需修改原始数据）
   通过plot的clip_on=True参数确保曲线被裁剪到坐标轴范围内，同时使用面向对象的方式设置坐标轴范围：

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

fig, ax = plt.subplots()
x = np.linspace(-10, 10, 11)
y = x**2
ax.plot(x, y, clip_on=True)
ax.set_xlim(-5, 5)
plt.show()

注：这种方法对于离散点连线，若相邻点一个在轴内一个在轴外，连线仍会穿过轴边缘，因此预筛选数据的方式更贴合你的期望效果。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者inception