Gnuplot

gnuplot 是一个命令行驱动的跨平台绘图程序。尽管名字如此，它与 GNU 项目无关，也不受 GNU GPL 约束。源代码许可证是一个免费许可证，但不是复制许可证；“允许修改软件，但不允许分发完整的修改后的源代码”。[1]

用法

gnuplot 可以交互使用，批处理模式使用，或嵌入（由脚本）到另一个程序中，例如GNU Octave。

交互使用，运行gnuplot在命令行中。
在批处理模式下，运行gnuplot input.plt（其中input.plt是输入文件的名称）在命令行中。
在另一个程序中，使用该程序的绘图功能——gnuplot 将被透明地调用。
为了在自己的程序中使用，可以通过popen,运行 gnuplot，或者使用包装 gnuplot 的编程语言库。这些包装库存在于 C、C++（例如 Gnuplot-iostream、gnuplot-cpp）、Python、Perl、Java、Fortran95 等等。

示例

作为非常简单的用法，启动 gnuplot 并输入

plot sin(x)
exit

这将显示正弦函数的绘图，然后退出。

概述

要绘制函数或函数

定义函数；
确定输入和输出的范围；
确定区域和图表的样式；
绘制它（使用plot函数）

要绘制数据，请将数据收集到文件中，而不是定义函数。

格式

纯文本

取消默认装饰将产生一个完全空白的图形区域

unset title
unset key
unset xtics
unset ytics
set border 0

如果需要，现在可以单独设置这些字段。

坐标轴

百分比

要将坐标轴格式化为百分比，请将数字乘以 100 并使用format添加“%”符号，例如

set format y "%g %%"
plot "dat1.txt" using 1:($2*100)

函数类型

分段函数

参见：分段函数

有多种方法。

？操作符

可以使用三元条件运算符（?:）在 gnuplot 中绘制分段函数。例如，可以通过以下方式手动定义绝对值函数：

f(x) = x > 0 ? x : -x

将其理解为“如果...那么...否则”：“如果x大于 0，那么 $f(x)=x,$ 否则 $f(x)=-x.$ ”

可以将这些链接起来，例如：

f(x) = x < 1 ? 1 \
     : x < 2 ? 3 \
             : 5

这对应于分段函数

f(x)={\begin{cases}1&{\text{if }}x<1\\3&{\text{if }}x\geq 1{\text{ and }}x<2\\5&{\text{otherwise}}\end{cases}}

对于分段函数，您可能需要许多样本，这样间断点就会显示为垂直线，拐角就会显得尖锐，所以

set sample 1001

(使用 1001 而不是 1000 可以避免在间断点上出现样本点的伪影，这会导致 "阶梯状" 的效果。)

分别绘制每个函数

或者您可以分别绘制每个函数，就像您现在正在做的那样。

f(x) = a1*x**2+b1*x+c1  for x in [t11,t12]
f(x) = a2*x**2+b2*x+c2  for x in [t21,t22]
f(x) = a3*x**2+b3*x+c3  for x in [t31,t32]
....
....
...

其中

t11<=t12<=t21<=t22, etc.

参数模式

更好的是，切换到参数模式，将公共 t 区间 [0:1] 映射到您各个的 t 范围，然后

x1(t) = t11+t*(t12-t11) ...

plot x1(t), f1(x1(t)), x2(t), f2(x2(t)), ... 分别绘制每个函数

源文件

gnuplot 允许您通过以下方式加载文件load命令，或在命令行中将它们作为参数传递。这对于复杂的图形非常有用。

没有官方的标准扩展名，但一些半官方的扩展名被使用

.plt, .gnu, .gpi,或.gih用于一般的 gnuplot 文件；
.dat用于数据；
.fnc用于函数定义。

对于格式化源代码，两个有用的语法片段是

注释: 井号 (#) 字符开始行内注释，一直持续到行尾。
行延续: 尾随反斜杠 (\) 是行延续字符，允许您将一个长表达式拆分为多行。您还可以缩进/对齐延续行以提高可读性（如分段函数），因为初始空格会被忽略。

调试

要调试 gnuplot 文件，通常很有用的是

将终端更改为交互式（而不是输出到文件），方法是注释掉set terminal和output行。
以交互方式启动 gnuplot，然后load要调试的 gnuplot 文件。
在文件末尾加上pause -1(暂停直到回车)，然后从命令行运行它。
- 或者，使用-persist命令行开关运行 gnuplot，这样 gnuplot 会退出，但窗口会保留。
通过 Shebang (#!) 符号使文件本身可执行（取决于确切的路径）

#!/usr/bin/gnuplot -persist

语法高亮

vim 只要文件扩展名为 .gpi，就会自动为 gnuplot 进行语法高亮 (gnuplot.vim)。

或者，其他文件扩展名，如.plt，可以通过通常的 autocommand 方式添加

au BufNewFile,BufRead *.plt,*.gnuplot setf gnuplot

另请参见与 pathogen 的自动文件类型检测功能兼容的 github 存储库。

颜色

颜色规范
调色板
颜色序列

colorsequence

语法

   set colorsequence {default|classic|podo}

离线帮助

   help set colorsequence

cycle set

 set linetype 1 lc rgb "dark-violet" lw 2 pt 0
   set linetype 2 lc rgb "sea-green"   lw 2 pt 7
   set linetype 3 lc rgb "cyan"        lw 2 pt 6 pi -1
   set linetype 4 lc rgb "dark-red"    lw 2 pt 5 pi -1
   set linetype 5 lc rgb "blue"        lw 2 pt 8
   set linetype 6 lc rgb "dark-orange" lw 2 pt 3
   set linetype 7 lc rgb "black"       lw 2 pt 11
   set linetype 8 lc rgb "goldenrod"   lw 2
   set linetype cycle 8

9 cycle set

# https://stackoverflow.com/questions/46775612/colorsequence-for-more-than-8-colors-gnuplot
# Ethan A Merritt - my preference for gnuplot colors
 # 2 3 4 5 6 8 are borrowed from the colors_podo set
 #
 set linetype  1 lc rgb "dark-violet" lw 1
 set linetype  2 lc rgb "#009e73" lw 1
 set linetype  3 lc rgb "#56b4e9" lw 1
 set linetype  4 lc rgb "#e69f00" lw 1
 set linetype  5 lc rgb "#f0e442" lw 1
 set linetype  6 lc rgb "#0072b2" lw 1
 set linetype  7 lc rgb "#e51e10" lw 1
 set linetype  8 lc rgb "black"   lw 1
 set linetype  9 lc rgb "gray50"  lw 1
 set linetype cycle  9

代码

gnuplot/src/getcolor.c
gnuplot/src/graphics.c
gnuplot/src/color.c

生成维基媒体图形

参见：如何为维基百科文章创建图表：gnuplot

要为维基媒体生成图形

将您的代码存储在文件中，最好加上注释
使用高质量（矢量图形）SVG输出。
生成 SVG。
可选地进行后处理。
将图形和源代码上传到维基媒体公用。

详细信息如下。

gnuplot 选项

这是一个示例标题

set terminal svg enhanced size 300 300
set samples 1001  # high quality
set border 31 linewidth .3 # thin border
set output "filename.svg"

(文件名应该更改为更具描述性的名称，但这并非严格必要。)

这将创建一个名义上为 300 × 300 的 SVG，这是维基媒体的常见显示大小：最容易制作名义大小为预期显示大小的图形，但要注意图像可以而且确实被调整大小，这会影响粗细和可读性 - 如果使用较大的名义大小，这样它很可能会被缩小，请使用大字体和粗线。

要注意，对于水平书写，y 轴标签很可能比 x 轴标签占据更多空间（水平方向），因此名义上是正方形的图形实际上绘图区域的高度会略微大于宽度。

您可以通过以下方式设置字体

set terminal svg enhanced size 300 300 fname "Times" fsize 36

技术细节

set terminal svg: 将输出设置为 SVG 文件
enhanced: 表示使用增强的文本输出，当需要希腊字母时。您可以在 [此处] 找到表格。
size 300 300: 将 SVG 的名义大小设置为 300 × 300
set samples 1001: 这将设置许多样本以获得高质量；1001（而不是 1000）是为了使样本不太可能直接落在像素或间断点上，这会导致混叠。如果您遇到意外混叠，请尝试将其更改为 1002 或 1003，因为这将移动所有样本点，可能解决问题。
set border 31 linewidth .3: “31” 在二进制中是 1111，表示 "所有边框"；使用二进制中的 "3" (0011) 仅表示下边框和左边框。较细的线宽会使边框不那么突出，突出了线条。[注意，31 在二进制中实际上是 11111。第五位与本示例无关，示例应该用 15 代替 31 重写。] 注意，使用交互式 gnuplot 命令 "help set border" 以查看有关每一位控制内容的说明。
set output "filename.svg": 这将设置输出文件名。在正常使用中，选择一个更能描述文件内容的文件名。

后处理

您可能希望对 SVG 进行后处理，无论是在 Inkscape 等矢量图形程序中，还是手工进行（因为 SVG 文件是文本）。这对于添加在 gnuplot 中难以生成的注释很有用，或者您可以将绘图作为更大或更复杂图形的一部分合并。

维基媒体公用上传

请使用模板{{gnuplot}}将其标记为使用 gnuplot 制作。
源代码可以包含在说明的 "源代码" 部分（如果简短），或者更常见的是包含在单独的== gnuplot 源代码 ==部分。
如果源代码用语法高亮包装，它最具可读性

<syntaxhighlight lang="gnuplot">
...
</syntaxhighlight>

如果您使用文本，它可能会被翻译 - 请使用模板{{Translation possible}}以指示可以进行翻译。
- 或者，最小化文本的使用（放在单独的标题中），以便在其他语言中重复使用图像。

设计注意事项

在图表设计中，有很多需要考虑的因素，因为图表被视为信息图形。信息图形设计师的作品和著作是一个很好的参考资料，例如，爱德华·塔夫特（Edward Tufte）的著作广受好评：他的《定量信息的视觉呈现》（The Visual Display of Quantitative Information）与图表最为相关，但他的作品以及其他人的作品也可以提供启发和灵感。

第一个要考虑的问题是绘制什么，以及图表是否是传达某些信息的最佳方式：图表可能出乎意料地有用，或者相反，图表可能不是传达信息的最佳方式。此外，图表如何与其他材料连接和整合是一个问题——它是被引用了吗？被描述和讨论了吗？

作为图表替代或辅助的其它媒介包括：

文本，可以是正文、列表或独立的单个项目（摘录）
表格
示意图
动画（可能是动画图表）
照片

通常，以多种方式呈现相同信息是有益的。

第二个问题是使用多少个图表。

最明显的是可以使用一个**单个**、大型、详细的图表，这在许多情况下是合适的，例如，如果数据的细节很重要。
或者，考虑使用**小倍数**——几个小的图表来表达一个观点，通过重复和变化，类似于书面上的“比较和对比”。
对齐图表或将它们放置在网格上尤其有用，这样眼睛可以轻松地在它们之间切换。

以不同的比例呈现相同的数据也可能很有启发性；一个简单的例子是在估算符号中显示的，其中相同的数据以绝对比例和相对比例显示。
也可以使用**内联**图表，如火花图。

除了这些一般性考虑之外，还有一些更细致的问题：

显示数据范围是多少？
使用什么比例？例如，图表区域的范围是否应该与数据的范围一致（最大限度地利用空间），或者范围是否应该更大，提供上下文？通常，对数比例或对数-对数比例是合适的，但可能令新手读者感到困惑。
如何区分数据？使用什么颜色和线型？
如何突出显示各种数据——不同的线条应该有多粗或多细，文本应该有多大？

其他维基媒体资源

gnuplot 在维基百科
如何在维基百科文章中创建图表中有一节关于 gnuplot
《从 Unix 命令行进行 Ad Hoc 数据分析》（Ad Hoc Data Analysis From The Unix Command Line）这本书有一章关于使用 gnuplot 快速绘图
commons
- commons:Category:Gnuplot diagrams 包含许多 gnuplot 图表的例子，其中许多还附有源代码。
- 包含 Gnuplot 源代码的图像

参考资料

信息图形
- 信息图形设计师及其作品，例如广受好评的爱德华·塔夫特（Edward Tufte）的作品

外部链接

gnuplot 中心 – 首页
domain_coloring（gnuplot）
"gnuplot 不常问问题". 存档于原始位置于 2012-10-29。
Janert, Philipp K. (2015), 《Gnuplot 实战，第二版》, Manning 出版社, 纽约, 美国, 第 425 页, ISBN 978-1-633430-18-1.
Phillips, Lee (2012), 《gnuplot 食谱》, Packt 出版社, 第 220 页, ISBN 184951724X.

用法

示例

概述

格式

纯文本

坐标轴

百分比