Matplotlib中Figure与Axes对象的自动关联机制问询

当你执行示例中的代码时，fig和ax的关联是通过Matplotlib的状态机机制自动完成的，具体逻辑拆解如下：

核心逻辑 #

• 调用plt.figure()时，Matplotlib会将这个新创建的Figure实例设为当前活跃的Figure（pyplot模块内部维护着当前绘图上下文，包括当前fig、当前ax等状态）。
• 执行plt.axes()时，这个函数的默认行为是在当前活跃的Figure中创建Axes对象，同时自动完成双向关联：
  • Axes对象会持有指向所属Figure的引用，可通过ax.figure直接访问对应的fig；
  • Figure对象会将新Axes实例加入内部的axes列表，可通过fig.axes查看所有关联的Axes。

验证关联的代码示例 #

你可以在原代码后添加以下代码验证：

# 验证ax的所属figure是否为我们创建的fig
print(ax.figure is fig)  # 输出True

# 查看fig中包含的所有axes
print(fig.axes)  # 输出包含ax实例的列表

显式关联的替代写法 #

如果想避免依赖状态机的隐式行为，也可以用OOP接口的显式写法创建关联：

fig = plt.figure()
# 直接在fig对象上调用方法添加axes，参数为[左, 底, 宽, 高]的归一化坐标
ax = fig.add_axes([0.1, 0.1, 0.8, 0.8])

这种写法更直观，也是Matplotlib面向对象接口推荐的标准用法之一。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者suman pokhrel