Matplotlib - gca() and gcf()

 

plt.gca().xaxis.set_major_formatter(plt.matplotlib.dates.DateFormatter('%b %Y'))

Please tell me about the gca() function in matplotlib.

 

plt.gca() 是 Matplotlib 中一个非常常用的函数，全称是 get current axes，用于获取当前图形中的坐标轴对象（Axes）。

下面是它的用途与工作机制的详细解释。

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✔ 1. plt.gca() 做什么？

plt.gca() 返回当前 figure 中的 当前 Axes 对象：

ax = plt.gca()   # ax 是一个 matplotlib.axes.Axes 对象

你可以把 Axes 理解为“绘图区域”，包括：

• x 轴与 y 轴

• 轴标签、刻度、刻度标签

• 网格

• 整个绘图内容

获取到 ax 之后，你就可以对它做各种修改，例如：

ax.set_title("My Title")
ax.set_xlabel("Date")
ax.set_ylabel("Value")

 

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✔ 2. 什么时候“当前 axes”会改变？

Matplotlib 有一个状态机模式（state-machine API，pyplot 风格），当你调用：

• plt.plot()

• plt.scatter()

• plt.bar()

• plt.subplots()

这些函数时，Matplotlib 会自动：

• 创建 figure

• 创建 axes（如果还没有）

• 将此 axes 设置为当前 axes

所以：

plt.plot([1,2,3])
ax = plt.gca()

ax 就是你的折线图的那个坐标轴。

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✔ 3. 为什么需要 plt.gca()？

当你想修改当前图的坐标轴，但又没有保存 ax 对象时，gca() 是最快的方法：

例如你写的是：

plt.figure(figsize=(12, 6))plt.plot(temperature_df['Date'], temperature_df['Temperature (°C)'], marker='o', linestyle='-', color='b', label='Monthly Avg. Temp.')
plt.gca().xaxis.set_major_formatter(plt.matplotlib.dates.DateFormatter('%b %Y'))

你没有提前写：

fig, ax = plt.subplots()

所以用 plt.gca() 拿当前轴做格式化是最方便的办法。

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✔ 4. 推荐的现代写法

虽然 plt.gca() 很方便，但 Matplotlib 官方更推荐：

fig, ax = plt.subplots()
ax.plot(dates, values)
ax.xaxis.set_major_formatter(mdates.DateFormatter('%b %Y'))

优点：

• 可读性更好

• 不依赖 pyplot 的“状态机”

• 多子图时不会混乱

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✔ 5. 与 gcf() 的关系

类似地：

• plt.gcf() = get current figure（当前图形对象）

• plt.gca() = get current axes（当前坐标轴对象）