QCustomPlot 是一個基于 Qt 的 C++ 繪圖庫，專注于高效、美觀的 2D 數據可視化。進入QCustomPlot下載頁，下載最新的完整包（包含：源碼、文檔、示例）。

一、核心架構設計

1. 分層架構模型

層級	主要組件	職責說明
用戶接口層	QCustomPlot 類	提供頂層API，管理所有子組件
邏輯控制層	坐標軸系統、圖例管理器、布局系統	處理業務邏輯和交互控制
數據管理層	QCPDataContainer 及其派生類	高效存儲和檢索繪圖數據
渲染繪制層	QCPPainter、OpenGL后端	執行實際繪圖操作
交互處理層	鼠標/鍵盤事件處理器、選擇系統	處理用戶交互行為

2. 模塊依賴關系 

3.完整渲染流程

二、核心類介紹

1.核心類關系圖 

2.核心類方法詳解

 1). QCustomPlot（主控件）

關系：

• 包含多個 QCPLayer（圖層）

• 管理 QCPLayoutElement（布局元素）

• 持有 QCPAbstractPlottable（可繪圖對象）

關鍵方法：

// 圖形管理
QCPGraph* addGraph(QCPAxis* keyAxis, QCPAxis* valueAxis);
void removePlottable(QCPAbstractPlottable* plottable);// 坐標軸訪問
QCPAxis* xAxis, *yAxis;  // 主坐標軸
QCPAxis* axis(QCPAxis::AxisType type);// 重繪控制
void replot(QCustomPlot::RefreshPriority priority = rpRefreshHint);

2). QCPAbstractPlottable（繪圖基類）

子類：折線圖(QCPGraph)、曲線圖(QCPCurve)、柱狀圖(QCPBars)、QCPStatiBox(盒子圖)、QCPColorMap(色譜圖)、QCPFinancial(金融圖)。

核心方法：

// 數據綁定
virtual void setData(QSharedPointer<QCPDataContainer> data);// 視覺樣式
void setPen(const QPen& pen);
void setBrush(const QBrush& brush);// 坐標軸關聯
void setKeyAxis(QCPAxis* axis);
void setValueAxis(QCPAxis* axis);

3). QCPGraph（折線圖）

擴展方法：

// 線型設置
void setLineStyle(QCPGraph::LineStyle ls);  // lsLine, lsStepLeft, lsNone等// 散點樣式
void setScatterStyle(const QCPScatterStyle& style);// 數據填充
void addData(const QVector<double>& keys, const QVector<double>& values);
void data()->removeBefore(double key);  // 刪除指定范圍前的數據

不同于Graph，其他的Plottable需要用new進行構造，而不是用addCurve、addBars等函數創建。已經存在的Plottable可以通過 QCustomPlot ::plottable(int index)訪問，plottable的數量可以用　　QCustomPlot::plottableCount訪問。

    ui->widget1->xAxis->setLabel("x");ui->widget1->yAxis->setLabel("y");ui->widget1->xAxis->setRange(0,10);ui->widget1->yAxis->setRange(0,10);QCPBars *myBars = new QCPBars(ui->widget1->xAxis, ui->widget1->yAxis);// now we can modify properties of myBars:myBars->setName("Bars Series 1");QVector<double> keyData;QVector<double> valueData;keyData << 1 << 2 << 3;valueData << 2 << 4 << 8;myBars->setData(keyData, valueData);ui->widget1->setInteractions(QCP::iRangeDrag | QCP::iRangeZoom | QCP::iSelectPlottables);ui->widget1->replot();

 4). QCPAxis（坐標軸）

關聯類：

• QCPGrid（網格）

• QCPAxisTicker（刻度生成器）

關鍵方法：

// 范圍控制
void setRange(double lower, double upper);
void setRange(const QCPRange& range);// 刻度配置
void setTicker(QSharedPointer<QCPAxisTicker> ticker);  // 時間/對數/文本刻度
void setTickLabels(bool show);// 標簽設置
void setLabel(const QString& text);
void setLabelFont(const QFont& font);

5). QCPLayoutElement（布局元素）

子類：

• QCPAxisRect（坐標軸矩形）

• QCPLayoutGrid（網格布局）

• QCPLegend（圖例）

核心方法：

// 尺寸控制
void setMinimumSize(const QSize& size);
void setMaximumSize(const QSize& size);// 邊距設置
void setMargins(const QMargins& margins);

6. QCPAbstractItem（自定義圖元）

子類示例：

• QCPItemText（文本標簽）

• QCPItemLine（參考線）

• QCPItemRect（矩形框）

通用方法：

// 位置錨點
QCPItemPosition* position(const QString& name);  // 例如 "start", "end"// 樣式設置
void setPen(const QPen& pen);
void setBrush(const QBrush& brush);

7.QCPLayer圖層

管理圖層元素（QCPLayerable），所有可顯示的對象都是繼承自圖層元素。 

QCustomPlot 內置了一套默認圖層系統，用于組織不同類型的繪圖元素。理解這些默認圖層對于有效控制繪圖順序和元素管理非常重要。

默認圖層層次結構（從底到頂）

1. background - 最底層，適合放置背景元素

2. grid - 網格線層

3. main - 主圖層，大多數plottables的默認層

4. axes - 坐標軸層

5. legend - 圖例層

6. overlay - 最頂層，適合放置覆蓋元素

各默認圖層的典型內容

圖層名稱	包含元素	默認模式
background	背景矩形、背景圖片等	lmLogical
grid	網格線	lmLogical
main	圖形(QCPGraph)、柱狀圖(QCPBars)等	lmLogical
axes	坐標軸、軸標簽、刻度	lmBuffered
legend	圖例及其項	lmBuffered
overlay	頂層標注、浮動元素	lmLogical

訪問和操作默認圖層

// 獲取特定默認圖層
QCPLayer *gridLayer = customPlot->layer("grid");
QCPLayer *mainLayer = customPlot->layer("main");// 檢查圖層是否存在
if (customPlot->hasLayer("legend")) {qDebug() << "存在legend圖層";
}// 獲取所有圖層列表
QList<QCPLayer*> allLayers = customPlot->layers();// 獲取圖層在堆疊順序中的索引
int layerIndex = customPlot->layerToIndex(mainLayer);

默認圖層的重要特性

1. 自動創建：當創建QCustomPlot實例時，所有默認圖層會自動創建

2. 繪制順序：圖層的繪制順序由QCustomPlot::mLayers列表決定，索引0最先繪制

3. 默認分配：

   QCPGraph *graph = customPlot->addGraph();  // 自動添加到"main"層
   QCPItemText *text = new QCPItemText(customPlot);  // 自動添加到"overlay"層

4. 模式設置：

   • lmLogical：直接繪制，無緩沖

   • lmBuffered：離屏緩沖后繪制（適合復雜靜態內容）

 

三、QCustomPlot 基礎入門

1. 安裝與配置

源碼集成

1. 下載最新版 QCustomPlot 官網

2. 將 qcustomplot.h 和 qcustomplot.cpp 添加到項目

3. 在 .pro 文件中添加：

   QT += printsupport widgets
   SOURCES += qcustomplot.cpp
   HEADERS += qcustomplot.h

2. 基本繪圖流程

1）初始化

QCustomPlot *customPlot = new QCustomPlot(parent);
customPlot->setInteractions(QCP::iRangeDrag | QCP::iRangeZoom);

2）?數據圖形繪制
添加圖形對象并綁定數據：

customPlot->addGraph();  
QVector<double> xData = {1,2,3}, yData = {10,20,15};  
customPlot->graph(0)->setData(xData, yData);  // 數據綁定?

4）?坐標軸配置
設置坐標軸范圍和標簽：

customPlot->xAxis->setLabel("時間（秒）");  
customPlot->yAxis->setLabel("溫度（℃）");  
customPlot->xAxis->setRange(0, 5);  
customPlot->yAxis->setRange(0, 30);  // 動態范圍?

4）渲染與更新
調用 replot() 重繪圖形：

customPlot->replot();  // 強制刷新畫布?

完整示例代碼 

#include "qcustomplot.h"// 在窗口構造函數中
QCustomPlot *customPlot = new QCustomPlot(this);
setCentralWidget(customPlot);// 添加數據
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];  // 拋物線
}// 創建圖形
customPlot->addGraph();
customPlot->graph(0)->setData(x, y);// 設置坐標軸標簽
customPlot->xAxis->setLabel("x");
customPlot->yAxis->setLabel("y");// 自動縮放
customPlot->rescaleAxes();// 重繪
customPlot->replot();

四、核心功能詳解

1. 多種圖形類型

折線圖

customPlot->addGraph();
customPlot->graph(0)->setData(x, y);
customPlot->graph(0)->setPen(QPen(Qt::blue));

散點圖

customPlot->addGraph();
customPlot->graph(0)->setData(x, y);
customPlot->graph(0)->setScatterStyle(QCPScatterStyle::ssCircle);
customPlot->graph(0)->setLineStyle(QCPGraph::lsNone);

柱狀圖

QCPBars *bars = new QCPBars(customPlot->xAxis, customPlot->yAxis);
bars->setData(x, y);
bars->setWidth(0.2); // 柱寬

熱力圖 

QCPColorMap *colorMap = new QCPColorMap(customPlot->xAxis, customPlot->yAxis);
colorMap->data()->setSize(200, 200)