1. 修改第四章时间点的例子 .count() 以兼容早期标准

2. 修改展示条件变量超时功能的示例 #15
3. C++20 信号量（完成本节部分内容）#12

Author: Mq-b

md/04同步操作.md

@@ -934,7 +934,7 @@ std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));
 auto end = std::chrono::steady_clock::now();
 
 auto result = std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>(end - start);
-std::cout << result << '\n';
+std::cout << result.count() << '\n';
 ```
 
 > [运行](https://godbolt.org/z/ExdnzKoYj)测试。
@@ -952,20 +952,20 @@ std::condition_variable cv;
 bool done{};
 std::mutex m;
 
-bool wait_loop(){
+bool wait_loop() {
     const auto timeout = std::chrono::steady_clock::now() + 500ms;
     std::unique_lock<std::mutex> lk{ m };
-    while(!done){
-        if(cv.wait_until(lk,timeout) == std::cv_status::timeout){
+    while (!done) {
+        if (cv.wait_until(lk, timeout) == std::cv_status::timeout) {
             std::cout << "超时 500ms\n";
-            break;
+            return false;
         }
     }
-    return done;
+    return true;
 }
 ```
 
-> [运行](https://godbolt.org/z/h1T67YKb5)测试。
+> [运行](https://godbolt.org/z/s6vTThqK1)测试。
 
 `_until` 也就是等待到一个时间点，我们设置的是等待到当前时间往后 500 毫秒。如果超过了这个时间还没有被唤醒，那就打印超时，并退出循环，函数返回 `false`。
 
@@ -1119,6 +1119,66 @@ C++11 的 `std::this_thread::get_id()` 返回的内部类型没办法直接转
 
 建议下载并运行此项目，通过实际操作理解代码效果。同时，可以尝试修改代码，观察不同情况下 UI 的响应情况，以加深对异步任务处理的理解。
 
+## C++20 信号量
+
+C++20 引入了**信号量**，对于那些熟悉操作系统或其它并发支持库的开发者来说，这个同步设施的概念应该不会感到陌生。[信号量](https://zh.wikipedia.org/wiki/%E4%BF%A1%E5%8F%B7%E9%87%8F)源自操作系统，是一个古老而广泛应用的概念，在各种编程语言中都有自己的抽象实现。然而，C++ 标准库对其的支持却来得很晚，在 C++20 中才得以引入。
+
+信号量是一个非常**轻量简单**的同步设施，它维护一个计数，这个计数不能小于 `0`。信号量提供两种基本操作：**释放**（增加计数）和**等待**（减少计数）。如果当前信号量的计数值为 `0`，那么执行“***等待***”操作的线程将会**一直阻塞**，直到计数大于 `0`，也就是其它线程执行了“***释放***”操作。
+
+C++ 提供了两个信号量类型：`std::counting_semaphore` 与 `std::binary_semaphore`，定义在 [`<semaphore>`](https://zh.cppreference.com/w/cpp/header/semaphore) 中。
+
+`binary_semaphore`[^4] 只是 `counting_semaphore` 的别名：
+
+```cpp
+using binary_semaphore = counting_semaphore<1>;
+```
+
+好了，我们举一个简单的例子来使用一下：
+
+```cpp
+// 全局二元信号量对象
+// 设置对象初始计数为 0
+std::binary_semaphore smph_signal_main_to_thread{ 0 };
+std::binary_semaphore smph_signal_thread_to_main{ 0 };
+
+void thread_proc() {
+    smph_signal_main_to_thread.acquire();
+    std::cout << "[线程] 获得信号" << std::endl;
+
+    std::this_thread::sleep_for(3s);
+
+    std::cout << "[线程] 发送信号\n";
+    smph_signal_thread_to_main.release();
+}
+
+int main() {
+    std::jthread thr_worker{ thread_proc };
+
+    std::cout << "[主] 发送信号\n";
+    smph_signal_main_to_thread.release();
+
+    smph_signal_thread_to_main.acquire();
+    std::cout << "[主] 获得信号\n";
+}
+```
+
+[**运行结果**](https://godbolt.org/z/c55MeGYrT)：
+
+```txt
+[主] 发送信号
+[线程] 获得信号
+[线程] 发送信号
+[主] 获得信号
+```
+
+[`acquire`](https://zh.cppreference.com/w/cpp/thread/counting_semaphore/acquire) 函数就是我们先前说的“*等待*”（减少计数），`release` 函数就是"释放"（增加计数）。
+
+---
+
+信号量常用于发信/提醒而非互斥，通过初始化该信号量为 0 从而阻塞尝试 acquire() 的接收者，直至提醒者通过调用 release(n) “发信”。在此方面可把信号量当作**条件变量的替代品**，**通常它有更好的性能**。
+
+[^4]:注：**如果信号量只有二进制的 0 或 1，称为二进制信号量（binary semaphore）**，这就是这个类型名字的由来。
+
 ## 总结
 
 在并发编程中，同步操作对于并发编程至关重要。如果没有同步，线程基本上就是独立的，因其任务之间的相关性，才可作为一个整体执行（比如第二章的并行求和）。本章讨论了多种用于同步操作的工具，包括条件变量、future、promise、package_task。同时，详细介绍了 C++ 时间库的知识，以使用并发支持库中的“限时等待”。最后使用 CMake + Qt 构建了一个带有 UI 界面的示例，展示异步多线程的**必要性**。