Charton - 一个多功能的 Rust 绘图库

May 23, 2026 · View on GitHub

Charton - 一个多功能的 Rust 绘图库

Rust 版 Altair 风格声明式绘图。高性能、Polars 友好、且兼容 Wasm。

“非常棒的项目。... 作为一个生态系统运行得非常完美。” — Ritchie Vink, Polars 创始人

意到图成
标准组件 — 无限图表

Charton 是一款高性能 Rust 绘图库，其声明式 API 灵感源自 Altair。它支持 Polars 数据框，并可使用已有的 Python 可视化工具（Altair/Matplotlib）。通过与 evcxr_jupyter 集成，还可以在 Notebook 中实现交互式数据探索。

Altair	Matplotlib	Stacked Bar Chart	Grouped Bar With Errorbar	Density
Histogram	2d Density Chart	Heatmap	Grouped Boxplot	Cumulative Frequency
Distribution	Pie	Donut	Rose	Nightingale
Simple Stack Area	Normalized Stacked Area	Steamgraph	Beeswarm	Strip

安装

在 Cargo.toml 中添加：

[dependencies]
charton = "0.5"                                         # 标准版 (单线程)
charton = { version = "0.5", features = ["parallel"] }  # 多线程加速
charton = { version = "0.5", features = ["png"] }       # 支持导出 PNG
charton = { version = "0.5", features = ["pdf"] }       # 支持导出 PDF
charton = { version = "0.5", features = ["bridge"] }    # 支持 Altair/Matplotlib 互操作

快速上手

Charton 提供了高级声明式 API。通过一行代码就可以实现可视化：

use charton::prelude::*;

// 数据：身体指标（身高 vs. 体重）
let height = vec![160.0, 165.0, 170.0, 175.0, 180.0];
let weight = vec![55.0, 62.0, 68.0, 75.0, 82.0];

// 一行代码绘图
chart!(height, weight)?.mark_point()?.encode((alt::x("height"), alt::y("weight")))?.save("out.svg")?;

从宏到生产级 API

虽然 chart! 宏在快速原型设计和书写简单脚本时非常方便，但在需要显式处理数据的生产环境中，建议使用底层的 Chart::build API。

1. 专业构建 API

对于复杂的应用程序，使用 Chart::build 可以完全控制 Dataset 的生命周期。

let ds = Dataset::new()
    .with_column("height", height)?
    .with_column("weight", weight)?;

Chart::build(ds)? // 等价于 chart!(ds)?
    .mark_point()?
    .encode((alt::x("height"), alt::y("weight")))?
    .save("out.svg")?;

提示：如果需要在循环或条件逻辑中动态添加列，请使用 add_column。

2. Polars 集成

针对 Polars 用户，Charton 提供了 load_polars_df! 宏，可将 DataFrame 转换为 Charton 内部专用的 Dataset。

use polars::prelude::*;

let df = df![
    "height" => vec![160.0, 165.0, 170.0, 175.0, 180.0],
    "weight" => vec![55.0, 62.0, 68.0, 75.0, 82.0]
]?;

// 将 Polars DataFrame 转换为 Charton Dataset
let ds = load_polars_df!(df)?;

Chart::build(ds)? // 等价于 chart!(ds)?
    .mark_point()?
    .encode((alt::x("height"), alt::y("weight")))?
    .save("out.svg")?;

兼容性说明: 由于 Polars API 变化频繁，Charton 使用带版本标记的宏来处理兼容性。不再支持 0.44 以下的版本。

Polars 版本	使用的宏	状态
0.53+	`load_polars_df!(df)?`	最新（标准）
0.44 - 0.52	`load_polars_v44_52!(df)?`	旧版支持
< 0.44	N/A	不支持

分层语法

受图形语法（如 ggplot2 和 Altair）影响，Charton 用模块化的图层系统取代了固定模板。通过组合原子标记（Marks）能构建出丰富的图表类型，极大的提高了作图灵活性。

// 创建独立图层
let line = chart!(height, weight)?
    .mark_line()?
    .encode((alt::x("height"), alt::y("weight")))?;

let point = chart!(height, weight)?
    .mark_point()?
    .encode((alt::x("height"), alt::y("weight")))?;

// 组合成复合图表
line.and(point).save("layered.svg")?;