res2001

Для 1 байтового без знакового числа ~0 дает 11111111.
Делая (~0) << k вы обнуляете последние k бит числа. Далее битовое И с подобной маской дает обнуление последних k бит чилса, что и требовалось.

Обычно подобное делают через наследование, а не сохранение указателей на функции. Тогда вы будете иметь из методов полный доступ к членам класса.
Т.е. вы имеете базовый класс TButton с виртуальной функцией onClick. Делаете собственный класс, родителем которого является TButton, переопределяете onClick. Профит.
Так устроены многие GUI библиотеки типа Qt, MFC и т.п.

Может.

В библиотеке функция DllMain() вызывается при загрузке и выгрузке библиотеки. При загрузке делаете инициализацию необходимых ресурсов, при выгрузке - очищаете. В промежутках - пользуетесь.
Состояние можете объявить в виде глобальной (относительно библиотеки) структуры/класса, который будет содержать нужные данные.

Если вы эти массивы передаете в библиотеку из внешней программы (а не сама библиотека их получает), то и держите их у себя до конца работы. В библиотеку достаточно передавать указатели на них (ссылки), при этом никакой кучи ресурсов затрачено не будет.

python - numpy, scipy
matlab
В С/С++ зависит от того, что вам надо от библиотеки. Возможно будет достаточно fftw или аналогов.

Когда находите минимальный элемент в исходном массиве сохраняйте его значение и индекс, заменяйте в исходном массиве значение минимального элемента на некоторое максимально возможное число (INT_MAX в вашем случае). Повторяйте процедуру пока не заполнится весь массив минимумов.
Затем нужно восстановить исходный массив по ранее сохраненной информации.

https://ideone.com/xiiQxL

NtCreateFile находится в NtDLL.dll
Думаю, что можно использовать LoadLibrary/GetProcAddress для загрузки библиотеки и адреса функции.

Итераторы - это абстракция созданная для того что бы можно было один и тот же подход применять для обхода принципиально разных контейнеров.
Реализация итератора - это класс реализующий определенный интерфейс, как вы и написали. Внутри класса реализуйте как хотите, сохраняйте состояния, ссылки, счетчики в приватных членах данных класса итератора и т.д. и т.п. begin с end должны возвращать ссылку на соответствующий итератор. begin и end не входят в интерфейс итератора.
Учите матчасть.

Виртуальная память реализуется аппаратно-программным способом, т.е. без поддержки процессора не обойтись, поэтому ОС тут вовсе не "законодатели мод", а всего лишь используют подход предложенный разработчиками железа. Конечно, писатели осей могут то же поучаствовать в процессе проектирования железа и часто так и происходит, даже можно предположить, что сама виртуальная память появилась именно из-за хотелок разработчиков ОС. Этот подход принципиально одинаков что в винде что в линуксе для интеловских процов, т.к. диктуется спецификацией процессора, естественно разные реализации, но делают они одно и то же.
Поэтому смело можете читать по этому поводу литературу о том как работает линукс с виртуальной памятью (если найдете), в общих чертах винда работает так же.
Так же можно читать интеловскую документацию.
Но, на самом деле, если вы не собираетесь разрабатывать ядра ОС, достаточно понимать в общих чертах как это работает.

Вообще Рихтер хорошо пишет, попробуйте перечитать :-)

Виртуальная память не "взаимодействует с ОЗУ" - ОЗУ неотъемлемая часть виртуальной памяти.

:-) не верьте глазам своим. Скорее всего в текстовом редакторе правится конфиг для инжектируемой библиотеки. Сама библиотека отслеживает изменение конфига и перечитывает его.