如何扩展ggplot2的Geom实现坐标轴无内边距的默认效果？

首先得澄清一个关键点：geom本身并不负责控制坐标轴的范围，这个工作是由坐标系统（coord）或者刻度（scale）来处理的。你之前尝试修改panel_params里的范围值没用，是因为panel_params是坐标系统计算后的绘图区域参数，改它只会调整点的绘制位置，但坐标轴的刻度、标签是由scale生成的，不会同步更新，所以才会出现绘图区域和坐标轴不匹配的情况。

那要实现「调用自定义geom时，默认让坐标轴精确匹配数据的min(x)到max(x)、min(y)到max(y)，无内边距」的需求，不需要修改GeomSimplePoint这个ggproto对象，只需要调整外层的geom_simple_point函数，让它默认带上无内边距的坐标系统配置即可。

修改后的完整代码 #

# 原GeomSimplePoint的ggproto部分完全不需要改动
GeomSimplePoint <- ggproto("GeomSimplePoint", Geom,
  required_aes = c("x", "y"),
  default_aes = aes(shape = 19, colour = "black"),
  draw_key = draw_key_point,
  draw_panel = function(data, panel_params, coord) {
    coords <- coord$transform(data, panel_params)
    grid::pointsGrob(
      coords$x, coords$y,
      pch = coords$shape,
      gp = grid::gpar(col = coords$colour)
    )
  }
)

# 修改geom_simple_point函数，默认添加无内边距的坐标系统
geom_simple_point <- function(mapping = NULL, data = NULL, stat = "identity",
                              position = "identity", na.rm = FALSE,
                              show.legend = NA, inherit.aes = TRUE,
                              coord = coord_cartesian(expand = FALSE), ...) {
  # 返回一个包含图层和坐标系统的列表，这样调用时会自动应用坐标配置
  list(
    layer(
      geom = GeomSimplePoint,
      mapping = mapping,
      data = data,
      stat = stat,
      position = position,
      show.legend = show.legend,
      inherit.aes = inherit.aes,
      params = list(na.rm = na.rm, ...)
    ),
    coord
  )
}

# 测试效果
ggplot(mpg, aes(displ, hwy)) + geom_simple_point()

原理说明 #

1. coord_cartesian(expand = FALSE)是ggplot2中专门用来控制坐标轴是否扩展（即内边距）的参数，设置为FALSE后，坐标轴会严格匹配数据的最大、最小值，不会额外留出空白。
2. 我们在geom_simple_point函数中把coord参数的默认值设为这个配置，同时允许用户传入自定义的coord（比如coord_flip(expand = FALSE)），兼顾了默认行为和灵活性。
3. 返回列表的方式可以让geom函数同时输出图层和坐标系统，用户调用时不需要手动加+ coord_cartesian(expand=FALSE)，完全符合你想要的「默认行为」。

如果你不想通过返回列表的方式，也可以在函数内部提示用户添加坐标系统，但显然上面的方式更贴合你的需求——让geom自带这个默认特性。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Giora Simchoni