Matplotlib中文显示解决方案：字体渲染机制与font.sans-serif设置
在Matplotlib中，设置`font.sans-serif`参数为中文字体如'SimHei'，可以使图表支持中文显示的原因在于Matplotlib的字体渲染机制。以下是详细解释：
1. **字体支持**：
Matplotlib默认使用的字体可能不支持中文字符。大多数西方字体只包含拉丁字符集，并不包含中文字符。
2. **字体映射**：
Matplotlib使用字体映射机制来确定在图表中显示文本时应使用哪种字体。`font.sans-serif`是一个字体列表，Matplotlib会依次尝试列表中的字体，直到找到一种能够渲染当前文本的字体。
3. **中文字体**：
'SimHei'（黑体）是一种常见的中文字体，它包含了大量的中文字符。当你将`font.sans-serif`设置为'SimHei'时，Matplotlib会使用这种字体来渲染中文文本。
什么是渲染？
文本渲染：在文本处理或排版中，渲染可以指将文本内容按照特定的格式和样式显示出来。
4. **字体渲染**：
当Matplotlib渲染文本时，它会检查文本中的字符，并尝试使用`font.sans-serif`列表中的字体来显示这些字符。如果第一个字体不支持某个字符，它会尝试列表中的下一个字体，直到找到支持该字符的字体。
5. **默认字体问题**：
如果Matplotlib的默认字体不支持中文，那么在图表中直接使用中文文本会导致乱码或方块。通过设置`font.sans-serif`为中文字体，可以确保中文字符能够正确显示。
6. **兼容性**：
设置`font.sans-serif`为中文字体后，不仅可以显示中文，还可以显示其他字符，因为Matplotlib会继续使用列表中的其他字体来渲染非中文字符。
7. **系统字体**：
'SimHei'等中文字体需要在你的系统中安装。如果系统中没有安装相应的字体，Matplotlib将无法使用它们来渲染文本。
8. **配置文件**：
在Matplotlib的配置文件（如matplotlibrc）中设置`font.sans-serif`可以全局应用字体设置，而不需要在每个图表中单独设置。
通过设置`font.sans-serif`为中文字体，Matplotlib可以更好地支持中文字符的显示，从而创建包含中文文本的图表。这是一种简单有效的方法来解决中文显示问题。