1. 了解matplotlib中文字体
在使用matplotlib绘制图形时，我们常常需要使用中文标签来对图形进行注释或者说明。然而，由于matplotlib默认使用的字体文件不包含中文字体，因此需要使用其他中文字体来显示中文标签。在使用中文字体之前，我们首先需要了解matplotlib中可用的中文字体和相应的字体文件。
2. 查找可用的中文字体
要想查找适用于matplotlib的中文字体，我们可以使用matplotlib自带的字体管理器，通过以下代码获取字体列表：
import matplotlib.font_manager as fm
# 获取所有已安装的字体列表
fonts = fm.findSystemFonts()
for font in fonts:
print(font)
这段代码会打印出所有已安装的字体文件路径。我们可以找到与中文字体相关的文件，这些文件的名称通常以sim、fang、kai、hei等命名。
2.1 查找中文字体名称与文件名的对应关系
要想准确地找到matplotlib中各种中文字体的名称和文件名的对应关系，我们可以使用以下代码：
import matplotlib.font_manager as fm
fonts = fm.findSystemFonts()
# 获取中文字体的名称与文件名对应关系
chinese_fonts = {}
for font in fonts:
if 'sim' in font or 'kai' in font or 'hei' in font:
try:
prop = fm.FontProperties(fname=font)
name = prop.get_name()
chinese_fonts[name] = font
except RuntimeError:
pass
# 打印中文字体的名称与文件名对应关系
for name, filename in chinese_fonts.items():
print(f'{name}: {filename}')
这段代码会打印出中文字体名称与文件名的对应关系。找到适用于matplotlib的中文字体名称与实际文件名的对应关系后，我们可以在绘图时使用相应的中文字体。
2.2 设置matplotlib的中文字体
在matplotlib中，我们可以使用以下代码来设置字体：
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.font_manager as fm
# 设置中文字体
plt.rcParams['font.family'] = 'SimSun' # 设置为宋体
# 绘制图形
plt.plot(...)
plt.xlabel('中文标签')
plt.ylabel('中文标签')
plt.title('中文标题')
plt.show()
在这段代码中，我们使用plt.rcParams['font.family'] = 'SimSun'将字体设置为宋体。其中SimSun为中文字体的名称，通过查找中文字体名称与文件名的对应关系，我们可以选择适合的中文字体名称替换SimSun。
3. 其他注意事项
除了设置中文字体，还有一些其他的注意事项：
3.1 字体文件路径错误
在设置字体时，如果指定的字体文件路径不正确，可能会导致字体无法加载或者无法正确显示中文。在使用prop = fm.FontProperties(fname=font)时，如果指定的字体文件路径不正确，会抛出RuntimeError异常。因此，在使用中文字体之前，我们应该确保指定的字体文件路径正确。
3.2 字体文件缺失
如果系统中没有适合的中文字体文件，那么无法正确显示中文。在这种情况下，我们可以从其他地方下载合适的字体文件，并将其放到指定的位置。在使用新的字体文件之前，我们需要重新运行字体管理器来获取最新的字体列表。
3.3 字体显示效果
根据实际需要，我们可以根据字体的显示效果来选择合适的字体。对于某些字体来说，可能存在字体不清晰、显示模糊等问题。因此，在选择字体时，最好通过绘制测试图形来判断字体的显示效果。
4. 总结
通过查找适用于matplotlib的中文字体名称与实际文件名的对应关系，我们可以选择合适的字体来显示中文标签。在设置中文字体时，需要注意字体文件路径的正确性，确保字体文件存在；同时，还可以通过绘制测试图形来判断字体的显示效果，选择最适合的字体。
参考资料：
https://matplotlib.org/stable/tutorials/text/text_props.html#text-with-non-latin-scripts