Gnuplot連携ライブラリ（C言語）

大学時代から数値計算結果のプロットは、もっぱらGnuplot（http://www.gnuplot.info/）を使っています。なんだかんだお手軽で便利なんですよねGnuplot。

C/C++から呼び出すときには、popen(3)でGnuplotを呼び出して要件に合わせてプロットするコードを書きますが、毎度毎度書くのは面倒で、いつかはライブラリ化しようと思いつつも、大学時代に自分用に作ったプロット用関数群を使用し続けていました。

最近久しぶりにコード書いてて、コードからGnuplot呼び出そうとしたときに、せっかくだからライブラリ化しよう思いました。大学時代の自分なら闇雲にいきなりコードを書いてしまったでしょうが（車輪の再発明が大好きだったのです）、当時よりは少しだけ冷静に行動できるようになっていますので、既に公開されているライブラリはないか探してみました。そして探してみたら、あっさり見つかりました。

gnuplot interfaces in ANSI C（http://ndevilla.free.fr/gnuplot/）

まだ、サンプルコードいじった程度ですが、シンプルで使いやすそう。自分で必要な機能を追加するにしても、これをベースに作っていこうかなと思いました。

/*
 * Examples of gnuplot_i.c usage
 */

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#include "gnuplot_i.h"

#define SLEEP_LGTH  2
#define NPOINTS     50

int main(int argc, char *argv[]) 
{
    gnuplot_ctrl    *   h1,
                    *   h2,
                    *   h3,
                    *   h4 ;
    double              x[NPOINTS] ;
    double              y[NPOINTS] ;
    int                 i ;

    /*
     * Initialize the gnuplot handle
     */
    printf("*** example of gnuplot control through C ***\n") ;
    h1 = gnuplot_init() ;

    /*
     * Slopes
     */
    gnuplot_setstyle(h1, "lines") ;
    
    printf("*** plotting slopes\n") ;
    printf("y = x\n") ;
    gnuplot_plot_slope(h1, 1.0, 0.0, "unity slope") ;
    sleep(SLEEP_LGTH) ;

    printf("y = 2*x\n") ;
    gnuplot_plot_slope(h1, 2.0, 0.0, "y=2x") ;
    sleep(SLEEP_LGTH) ;

    printf("y = -x\n") ;
    gnuplot_plot_slope(h1, -1.0, 0.0, "y=-x") ;
    sleep(SLEEP_LGTH) ;
    

    /*
     * Equations
     */

    gnuplot_resetplot(h1) ;
    printf("\n\n") ;
    printf("*** various equations\n") ;
    printf("y = sin(x)\n") ;
    gnuplot_plot_equation(h1, "sin(x)", "sine") ;
    sleep(SLEEP_LGTH) ;

    printf("y = log(x)\n") ;
    gnuplot_plot_equation(h1, "log(x)", "logarithm") ;
    sleep(SLEEP_LGTH) ;

    printf("y = sin(x)*cos(2*x)\n") ;
    gnuplot_plot_equation(h1, "sin(x)*cos(2*x)", "sine product") ;
    sleep(SLEEP_LGTH) ;


    /*
     * Styles
     */

    gnuplot_resetplot(h1) ;
    printf("\n\n") ;
    printf("*** showing styles\n") ;

    printf("sine in points\n") ;
    gnuplot_setstyle(h1, "points") ;
    gnuplot_plot_equation(h1, "sin(x)", "sine") ;
    sleep(SLEEP_LGTH) ;
    
    printf("sine in impulses\n") ;
    gnuplot_setstyle(h1, "impulses") ;
    gnuplot_plot_equation(h1, "sin(x)", "sine") ;
    sleep(SLEEP_LGTH) ;
    
    printf("sine in steps\n") ;
    gnuplot_setstyle(h1, "steps") ;
    gnuplot_plot_equation(h1, "sin(x)", "sine") ;
    sleep(SLEEP_LGTH) ;

    /*
     * User defined 1d and 2d point sets
     */

    gnuplot_resetplot(h1) ;
    gnuplot_setstyle(h1, "impulses") ;
    printf("\n\n") ;
    printf("*** user-defined lists of doubles\n") ;
    for (i=0 ; i<NPOINTS ; i++) {
        x[i] = (double)i*i ;
    }
    gnuplot_plot_x(h1, x, NPOINTS, "user-defined doubles") ;
    sleep(SLEEP_LGTH) ;

 printf("*** user-defined lists of points\n");
    for (i=0 ; i<NPOINTS ; i++) {
        x[i] = (double)i ;
        y[i] = (double)i * (double)i ;
    }
    gnuplot_resetplot(h1) ;
    gnuplot_setstyle(h1, "points") ;
    gnuplot_plot_xy(h1, x, y, NPOINTS, "user-defined points") ;
    sleep(SLEEP_LGTH) ;


    /*
     * Multiple output screens
     */

    printf("\n\n") ;
    printf("*** multiple output windows\n") ;
    gnuplot_resetplot(h1) ;
    gnuplot_setstyle(h1, "lines") ;
    h2 = gnuplot_init() ;
    gnuplot_setstyle(h2, "lines") ;
    h3 = gnuplot_init() ;
    gnuplot_setstyle(h3, "lines") ;
    h4 = gnuplot_init() ;
    gnuplot_setstyle(h4, "lines") ;

    printf("window 1: sin(x)\n") ;
    gnuplot_plot_equation(h1, "sin(x)", "sin(x)") ;
    sleep(SLEEP_LGTH) ;
    printf("window 2: x*sin(x)\n") ;
    gnuplot_plot_equation(h2, "x*sin(x)", "x*sin(x)") ;
    sleep(SLEEP_LGTH) ;
    printf("window 3: log(x)/x\n") ;
    gnuplot_plot_equation(h3, "log(x)/x", "log(x)/x");
    sleep(SLEEP_LGTH) ;
    printf("window 4: sin(x)/x\n") ;
    gnuplot_plot_equation(h4, "sin(x)/x", "sin(x)/x") ;
    sleep(SLEEP_LGTH) ;
    
    /*
     * close gnuplot handles
     */


    printf("\n\n") ;
    printf("*** end of gnuplot example\n") ;
    gnuplot_close(h1) ;
    gnuplot_close(h2) ;
    gnuplot_close(h3) ;
    gnuplot_close(h4) ;
    return 0 ;
}