QtRoS

ReadByte возвращает тип int, т.к. при достижении конца будет возвращено значение минус один. А тип byte может иметь значение в диапазоне от нуля до 255. То есть, считывая байты, сообщить о достижении конца потока при помощи типа byte невозможно (байт, имеющий значение ноль может быть полезным байтом), поэтому используется тип int.

Метод Read принимает буфер, в который будут помещены считанные данные. Буфер - это массив байт. Изначально он должен быть пустым. Размер массива - по своему смотрению. Чем больше размер буфера, тем больше данных будет помещено в память, меньше проделано операций.

Метод Read возвращает число помещенных в буфер байт. Ноль - достигнут конец потока.

FileInfo f = new FileInfo(@"C:\example.dat");
using (FileStream fs = f.Open(FileMode.Open, FileAccess.Read, FileShare.ReadWrite))
{
 using (BinaryReader br = new BinaryReader(fs))
 {
   int bytesRead = 0;
   byte[] buffer = new byte[256]; // размер буфера 256 единиц байт
   StringBuilder result = new StringBuilder();
   while ((bytesRead = br.Read(buffer, 0, buffer.Length)) != 0) // читаем не более 256 единиц байт в buffer
   {
     // из buffer следует извлекать не более bytesRead (в конце это число может быть меньше 255)
   }
 }
}

Массивы являются ссылочными типами и нет необходимости использовать out.

достаточно мне заменить точку на стрелочку и, разумеется, объект на указатель на объект и (о чудо!) всё работает

Самого главного не сказал: "и объект QWidget на стеке текущей функции на объект в куче".

Чисто академический вопрос: почему так?

Потому что в первом случае виджет разрушается при выходе из функции show_widget, а во втором остаётся болтаться в куче. Выход происходит сразу после возврата из QWidget::show, а сам этот вызов неблокирующий.