本文介紹在Visual Studio軟體中配置、編譯C++環境下matplotlibcpp庫的詳細方法。

  matplotlibcpp庫是一個C++環境下的繪圖工具，其通過調用Python介面，實現在C++代碼中通過matplotlib庫的命令繪製各類圖像。由於其需要調用Python介面，因此在配置matplotlibcpp庫時有些較為麻煩的操作。本文就將matplotlibcpp庫的具體配置方法進行詳細介紹。

1 Git配置

  Git是一個分散式開源版本控制系統，在後期我們需要基於其完成vcpkg包管理器的下載與安裝，因此需要首先完成Git的配置；具體方法大家可以參考下載、安裝Git並拷貝GitHub項目到本地的流程這篇文章。

2 vcpkg配置

  vcpkg是一個開源的C++包管理器，在後期我們需要基於其完成matplotlibcpp庫的下載與安裝，因此需要首先完成vcpkg的配置。

  首先，選定一個路徑作為vcpkg的保存路徑；隨後，在這一文件夾下，按下Shift按鈕並同時右擊滑鼠，選擇“在此處打開Powershell視窗”。

  隨後，將彈出如下所示的視窗。

  接下來，在其中輸入如下的代碼，並運行。

git clone https://github.com/microsoft/vcpkg

  具體如下圖所示。

  稍等片刻，出現如下所示的界面，說明vcpkg安裝完畢。

  隨後，輸入如下代碼，進入vcpkg保存路徑。

cd vcpkg

  再輸入如下代碼，激活vcpkg環境。

.\bootstrap-vcpkg.bat

  具體如下圖所示。

  運行完畢後，將得到如下所示的結果。

  接下來，再輸入如下所示的代碼，將vcpkg與我們的Visual Studio軟體相連接。

.\vcpkg integrate install

  具體如下圖所示。

  代碼運行完畢後，如下圖所示。

3 matplotlibcpp配置

  接下來，我們即可開始進行matplotlibcpp庫的配置。

3.1 matplotlibcpp安裝

  首先，依然在剛剛的界面中，輸入如下代碼，安裝matplotlibcpp庫。

.\vcpkg install matplotlib-cpp

  代碼運行結束後，得到如下所示的結果。

  隨後，輸入如下所示的代碼，安裝64位的matplotlibcpp庫。

 .\vcpkg install matplotlib-cpp:x64-windows

  運行代碼後，得到如下所示的結果。

3.2 matplotlibcpp配置

  首先，在剛剛配置的vcpkg的保存路徑中，通過以下路徑，找到matplotlibcpp.h文件，並將其打開。

  隨後，在其#include部分的最下方，添加如下代碼。

#include <string>

  具體如下圖所示。

  同時，在該文件340行左右，將template開頭的兩行註釋掉，如下圖所示。

4 Python配置

  由於matplotlibcpp庫是通過調用Python介面，實現在C++代碼中通過matplotlib庫的命令繪製各類圖像，因此配置matplotlibcpp庫時還需要保證電腦中擁有Python環境。而這裡的Python環境也有一個具體的要求——需要具有Debug版本的Python。

  因此，可以分為3種情況：第一種情況，是大家電腦中之前沒有安裝過任何Python環境；第二種情況，是大家之前有通過Anaconda下載Python環境；第三種情況，則是大家之前有通過Python官方下載Python環境。針對這三種情況該具體如何配置，我們也會在接下來的文章中具體提及。

  首先，對於第二種情況，也就是之前有通過Anaconda下載Python環境的情況，大家從這裡開始看就好。首先，需要看一下Anaconda中Python的版本；如下圖所示，我這裡就是在Anaconda中有3.9.12版本的Python。

  其次，對於第一種情況，也就是之前沒有安裝過任何Python環境的情況，大家從這裡開始看就好。我們在Python的官方下載地址中，下載最新的Python版本即可（如果是之前有通過Anaconda下載Python環境的情況，大家這裡下載和自己Anaconda中Python版本不一樣的版本即可。

  隨後，雙擊打開剛剛下載好的安裝包。對於第三種情況，即大家之前有通過Python官方下載Python環境的情況，那麼直接找到當初的安裝包，然後進行如下的操作即可。

  首先，選擇“Customize installation”選項。

  接下來的頁面，選擇預設的配置即可。

  隨後的頁面，選中第一個方框中所包含的勾選項，併在其下方配置自定義安裝路徑；這個路徑建議大家自己修改一下，同時記下來這個路徑，之後會經常用到。

  隨後，依據文章Windows電腦環境變數（用戶變數、系統變數）的修改提到的方法，首先將以下兩個路徑添加到環境變數中的用戶變數的Path中。具體這兩個路徑的首碼，和大家前面所選的Python安裝路徑有關。

  接下來，將這兩個路徑同樣在環境變數的系統變數的Path中添加一下；此外，還要註意，如果大家的環境變數中，有原本的Python路徑，大家最好將原本的路徑放在我們新建的變數的下方，如下圖所示。

  此外，還需要在系統變數中，添加如下所示的兩個內容；其中，“變數”一欄依次填寫PYTHONHOME與PYTHONPATH，“值”一欄就是剛剛我們的Python安裝路徑。

  隨後，我們在電腦中進入Python環境，就預設進入我們剛剛配置的、新的Python環境；之後如果我們需要正常使用Python了，可以用我們這次配置的新的Python；也可以將剛剛配置的PYTHONHOME與PYTHONPATH兩個系統變數刪除，並將原有Python所對應的環境變數提前到剛剛配置好的Python的環境變數之前，從而使用我們原先版本的Python。

  接下來，我們需要對新創建的Python進行matplotlib庫與numpy庫的安裝。這裡就使用Python最傳統的pip安裝方法即可，首先輸入如下的代碼。

pip install -U matplotlib

  出現如下所示的界面即說明matplotlib庫已經安裝完畢。

  隨後，輸入如下所示的代碼。

pip install numpy scipy matplotlib

  即可完成numpy庫的安裝。

5 解決方案配置

  接下來，我們創建或打開需要調用matplotlibcpp庫的解決方案。

  首先，將前述Python安裝路徑下的以下兩個.dll文件複製（具體文件名稱與Python版本有關）。

  並將其複製到解決方案的文件夾下。

  隨後，依據文章如何在Visual Studio新C++項目中調用之前配置過的庫？中提到的方法，分別進行以下配置。

  首先，在“附加包含目錄”中，將Python和numpy庫的include文件夾放入其中。

  其次，在“附加庫目錄”中，將Python安裝路徑下libs文件夾的路徑放入其中。

  再次，在“附加依賴項”中，將Python安裝路徑下libs文件夾中如下所示的4個.lib文件放入其中。

  隨後，對於需要調用matplotlibcpp庫的程式，需要添加以下代碼。

#include "matplotlibcpp.h"
namespace plt = matplotlibcpp;

  具體如下圖所示。

  隨後，即可開始運行代碼。這裡提供一個最簡單的matplotlibcpp庫調用代碼。

#include "matplotlibcpp.h"

namespace plt = matplotlibcpp;

int main() {
	plt::plot({ 1, 2, 3, 4 });
	plt::show();
	return 0;
}

  運行代碼，出現如下所示的視窗。

  以上，即完成了matplotlibcpp庫的配置。