Linux下运行在用户态的两个进程,一个进程可以修改另一个进程的内存吗?(不考虑共享内存,IPC) 进程以root运行是否可以,如果可以,具体的操作是怎样的? Windows我不了解,是否可以? 如果不可以,那gdb, valgrind的运行原理是怎样的?

可以，典型方法 ptrace , process_vm_writev 需要权限，处于安全考虑是不能让任意进程访问其他进程的内存地址空间的，例如 process_vm_writev 是需要 root 权限的 Windows 也可以，有类似的 WriteProcessMemory gdb 用 ptrace , valgrind 用类似 LD_PRELOAD 的机制替换 malloc/free。