matplotlib可以为可见对象（Artist，比如线条、形状）添加图例（legend）。官方建议使用pyplot模块的legend函数简便的创建图例，而不是使用底层的matplotlib.legend类构造图例。

函数签名为matplotlib.pyplot.legend(*args, **kwargs)

legend()基本应用演示

使用图例的基础有两个：

• handles：可见对象（Artist，比如线条、形状）序列，与labels配合使用。
• labels：类型为字符串列表，即图例中显示的文本集合。

两者的长度最好一致，否则按照长度最小的进行截断。

调用方式有三种：

• legend()：根据可见对象和标签自动构造图例。
• legend(labels)：自动匹配可见对象和labels，官方不建议使用这种方式，因为可见对象和标签的对应关系并不明确！
• legend(handles, labels)：指定可见对象和标签的对应关系。

案例

演示legend函数的三种调用方式。

import matplotlib.pyplot as plt

plt.figure(figsize=(13,4))
plt.subplot(131)
# legend()调用方式
plt.plot([1, 1],label='1')
plt.plot([2, 2],label='2')
plt.legend()
plt.subplot(132)
# legend(labels)调用方式
plt.plot([1, 1])
plt.plot([2, 2])
plt.legend(['1','2'])
plt.subplot(133)
# legend(handles, labels)调用方式
# 注意plot函数返回的为Line2D对象列表
line1, = plt.plot([1, 1])
line2, = plt.plot([2, 2])
print(type(line1))
plt.legend((line1,line2),['1st','2nd'])
plt.show()

legend()其他参数

• loc：图例显示的位置，类型为浮点数或字符串，默认值为rcParams["legend.loc"] ( 'best')。浮点数和字符串之间具有以下对应关系：

  位置字符串	位置编码
  ‘best’	0
  ‘upper right’	1
  ‘upper left’	2
  ‘lower left’	3
  ‘lower right’	4
  ‘right’	5
  ‘center left’	6
  ‘center right’	7
  ‘lower center’	8
  ‘upper center’	9
  ‘center’	10

• ncol：图例显示的列数。类型为整数，默认值为1。
• prop：字体属性。None或matplotlib.font_manager.FontProperties或字典。默认为None,使用rcParmas中字体相关设置。
• fontsize：标签字体大小。整数或{'xx-small', 'x-small', 'small', 'medium', 'large', 'x-large', 'xx-large'}。只有设置了prop参数，fontsize属性才生效。
• labelcolor：标签颜色。字符串或字符串列表，可以为颜色格式或'linecolor'， 'markerfacecolor' ('mfc')，'markeredgecolor' ( 'mec')。
• numpoints：图例中标记点的个数。类型为整数，默认值为rcParams["legend.numpoints"] (1)。适用于折线图Line2D对象。
• scatterpoints：图例中标记点的个数。类型为整数，默认值为rcParams["legend.scatterpoints"] (1)。适用于散点图。
• markerfirst：图表标记是否在左侧。类型为布尔值，默认值为True。
• markerscale：图例标记的缩放比例。类型为浮点数，默认值为rcParams["legend.markerscale"] (1.0)。
• frameon：图例区域是否有边框。类型为布尔值。默认值为：rcParams["legend.frameon"] (True)。
• fancybox：图例区域矩形是否为圆角。类型为布尔值。默认值为：rcParams["legend.fancybox"] ( True)。
• shadow：图例区域是否有阴影。类型为布尔值。默认值为：rcParams["legend.shadow"] ( False)。
• title：图例标题。类型为字符串或None，默认值为None，即没有图例标题。
• title_fontsize：标题字体大小。整数或{'xx-small', 'x-small', 'small', 'medium', 'large', 'x-large', 'xx-large'}。默认值为rcParams["legend.title_fontsize"] (None)。
• facecolor：图例区域背景色。"inherit"或 色彩值，默认值为rcParams["legend.facecolor"] ('inherit')。如果使用"inherit"，使用rcParams["axes.facecolor"] ( 'white')。
• edgecolor：图例区域边缘颜色。"inherit"或 色彩值，默认值为rcParams["legend.edgecolor"] ('0.8')。如果使用"inherit"，使用rcParams["axes.edgecolor"] ('black')。
• borderpad：图例边框填充距离。浮点值，单位为字体大小单位。默认值为rcParams["legend.borderpad"] (0.4)。
• labelspacing：图例条目之间的垂直距离。浮点值，单位为字体大小单位。默认值为rcParams["legend.labelspacing"] ( 0.5)。
• handlelength：图例标记的长度。浮点值，单位为字体大小单位。默认值为rcParams["legend.handlelength"] (2.0)。
• handletextpad：图例标记和标签的距离。浮点值，单位为字体大小单位。默认值为rcParams["legend.handletextpad"] ( 0.8)。
• borderaxespad：图例与子图边缘之间的填充距离。浮点值，单位为字体大小单位。默认值为rcParams["legend.borderaxespad"] (0.5)。
• columnspacing：图例列间距。浮点值，单位为字体大小单位。默认值为 rcParams["legend.columnspacing"] (2.0)。

图例相关rcParams参数：

#legend.loc:           best
#legend.frameon:       True     # if True, draw the legend on a background patch
#legend.framealpha:    0.8      # legend patch transparency
#legend.facecolor:     inherit  # inherit from axes.facecolor; or color spec
#legend.edgecolor:     0.8      # background patch boundary color
#legend.fancybox:      True     # if True, use a rounded box for the
                                # legend background, else a rectangle
#legend.shadow:        False    # if True, give background a shadow effect
#legend.numpoints:     1        # the number of marker points in the legend line
#legend.scatterpoints: 1        # number of scatter points
#legend.markerscale:   1.0      # the relative size of legend markers vs. original
#legend.fontsize:      medium
#legend.title_fontsize: None    # None sets to the same as the default axes.

## Dimensions as fraction of fontsize:
#legend.borderpad:     0.4  # border whitespace
#legend.labelspacing:  0.5  # the vertical space between the legend entries
#legend.handlelength:  2.0  # the length of the legend lines
#legend.handleheight:  0.7  # the height of the legend handle
#legend.handletextpad: 0.8  # the space between the legend line and legend text
#legend.borderaxespad: 0.5  # the border between the axes and legend edge
#legend.columnspacing: 2.0  # column separation

案例：图例外观设置

对比自定义图例外观与默认图例外观。
左图设置了以下图例外观：标题为’legends’（默认为空），图例显示为2列（默认为1列），标签显示在左边（默认为左侧），图例标记点显示为2个（默认为1个），图例区域矩形为直角（默认为圆角），图例背景色为灰色，图例边缘为红色，图例显示阴影（默认无）。

import matplotlib.pyplot as plt

line1, = plt.plot([1, 1], marker='o')
line2, = plt.plot([2, 2])
plt.legend((line1, line2), ['1st', '2nd'], loc=0,
           title='legends', ncol=2, markerfirst=False,
           numpoints=2, frameon=True, fancybox=True,
           facecolor='gray', edgecolor='r', shadow=True)
plt.show()