Как я могу сохранить значение в определенном месте в памяти?

Вы можете сделать это следующим образом:

*(int *)0x16 = 10;  // store int value 10 at address 0x16

Обратите внимание, что предполагается, что адрес 0x16 доступен для записи — в большинстве случаев это приведет к возникновению исключения.

Как правило, вы будете делать такие вещи только для встроенного кода и т. д., где нет ОС, и вам нужно записывать в определенные области памяти, такие как регистры, порты ввода-вывода или специальные типы памяти (например, NVRAM).

Вы можете определить эти специальные адреса примерно так:

volatile uint8_t * const REG_1 = (uint8_t *) 0x1000;
volatile uint8_t * const REG_2 = (uint8_t *) 0x1001;
volatile uint8_t * const REG_3 = (uint8_t *) 0x1002;
volatile uint8_t * const REG_4 = (uint8_t *) 0x1003;

Затем в вашем коде вы можете прочитать регистры записи следующим образом:

uint8_t reg1_val = *REG_1; // read value from register 1
*REG_2 = 0xff;             // write 0xff to register 2

Я считаю, что лучший способ достичь вашей цели - реализовать собственный malloc, который выделит еще 4 байта и сохранит размер блока памяти, например:

void* mymalloc(int size)    
{
    char* ptr = malloc(size+sizeof(int));
    memcpy(ptr, &size, sizeof(int));
    return ptr+sizeof(int); 
}

Чего я хочу добиться, так это: один процесс вызывает malloc с размером x, и я хочу сохранить определенное значение (размер) перед выделенной памятью, чтобы я мог получить доступ к размеру позже (когда вызывается free). Поскольку был вызван malloc, я знаю указатель, в котором ОС выделила место для значения, и я просто хочу сохранить размер назначенной памяти в 4 байтах перед назначенной памятью.

Это поэтому не сработает. По закону вам разрешено записывать только те адреса памяти, которые были назначены вашими библиотеками. В C это означает malloc и его друзей. В C++ это также означает malloc (хотя в C++ этого следует избегать) и new.

Любая попытка записи в любую память за пределами явного пространства, выделенного этими схемами распределения, приводит к неопределенному поведению. Что обычно означает «плохие вещи могут случиться».

Например, 4 байта перед адресом, возвращаемым malloc, могут быть частью кучи. То есть структуры данных, которые malloc и free используют для выполнения своей работы. Написав им, вы сейчас испортили кучу; каждое выделение или освобождение памяти теперь сопряжено с опасностью и может привести к эффектному провалу.

Или, может быть, 4 байта перед адресом находятся за пределами вашего виртуального адресного пространства. В этом случае ОС быстро убьет вашу программу. Вот что происходит, когда у вас есть «общая ошибка защиты» или «ошибка сегментации». Хорошая новость заключается в том, что обычно это происходит немедленно, поэтому вы можете увидеть в отладчике, где это произошло. В отличие от повреждения кучи, когда вы не можете сказать, что происходит не так, если вы не знаете, как работает ваша куча (или без инструментов отладки кучи).

Вы можете разместить тип в определенном месте памяти в свободном хранилище (или куче), используя Новое место размещения.