res2001

Дать компилятору эту библиотеку, иначе не соберется проект.

У вас дочерние процессы висят на system("pause"); и не завершаются самостоятельно.
Просто удалите эту команду в дочках, оставьте только в главном процессе и не надо будет ничего мутить с CTRL_BREAK.

1.Если по тупому, то запускайте софтину, она будет ругаться на отсутствие библиотеки, эту библиотеку ищите в недрах mingw копируете в каталог с исполняемым файлом. Повторяете процедуру до тех пор пока софтина не перестанет ругаться на отсутствие библиотек.

2.Чуть по технологичнее: берете dependency walker открываете им ваш исполняемый файл, смотрите от каких библиотек он зависит (в глубину то же нужно смотреть, а не только первый уровень) ищите и копируете библиотеки аналогично п.1.

3.По умному: прописываете путь mingw/bin в переменной окружения PATH и наслаждаетесь. При этом ничего копировать не придется.
Но если вы задумаете распространять ваш софт другим людям, это не избавит вас от необходимости устранять зависимости, т.е. вы все равно должны будете либо собрать все библиотеки в одном каталоге с исполняемым файлом, либо обязать пользователя устанавливать mingw и прописывать его путь в переменную PATH.

Не зависимо в какой ОС вы работает и какой IDE пользуетесь схема одна и та же:
1. Для того что бы в своих исходниках вы могли использовать вызовы сторонней библиотеки вы должны включить заголовочные файлы библиотеки с помощью директивы #include.
2.Чтоб компилятор смог откомпилировать ваш код вы должны задать ему место расположение заголовочных файлов сторонней библиотеки с помощью опции -I компилятора. В линуксе, если библиотека установлена штатным пакетным менеджером, возможно это не потребуется, т.к. заголовочные файлы будут доступны по стандартным путям поиска заголовочных файлов.
3.Чтоб линковщик смог собрать исполняемый файл вы должны указать ему путь и имя двоичных файлов библиотеки с помощью опции -L и -l. Опять же в линуксе, возможно, путь (-L) указывать не потребуется (см.п.2), только имя библиотеки (-l).
4.Если библиотека установлена не в стандартные каталоги, то загрузчик исполняемых файлов может ее не найти. Чтоб это исправить возможно потребуется запустить утилиту ldconfig или даже добавить каталог библиотеки в конфигурационный файл ldconfig. Как вариант добавить в переменную окружения LD_LIBRARY_PATH путь к библиотечным бинарным файлам перед запуском программы.
В винде ldconfig нет - библиотечные файлы должны быть либо в каталоге где лежит исполняемый файл программы, либо в одном из путей, заданных в переменной окружения PATH.

Когда вы запускаете сборку в IDE, то обычно опции компилятора из пп.1-3 вы должны указывать в свойствах проекта.

Задать дополнительный каталог для поиска библиотеки можно с помощью опции компилятора:
-L <новый путь к библиотекам>

И FTP и POP3, а так же SMTP, IMAP и многие другие являются текстовыми протоколами, там так же можно определить протокол по содержимому пакета.
В двоичных протоколах такой метод то же может работать, только анализировать нужно уже двоичную информацию, а не текстовую.
В любом случае для анализа нужно знать сам протокол хоть текстовый, хоть двоичный.
Но, конечно, не все так можно определить. Например, если любой из протоколов спрятан за SSL, то снаружи вы увидите шифрованный трафик, а что внутри без расшифровки понять уже не возможно.

Кроме того определение протокола по номеру порта - так себе идея, т.к., наверное, любой сервер поддерживает возможность смены порта.

Eclipse работает автономно, есть сборки со встроенной JRE, в этом случае и ява не нужна на компе.
Но с компилятором могут быть проблемы - в эклипсе (да и в остальных IDE) нет своего компилятора.
Обычно под виндой используется MSVC или mingw.
MSVC скорее всего так же нельзя сделать переносимым.
mingw - можно. Но что бы использовать его в Eclipse нужно настраивать переменные окружения винды. Это можно сделать запуская Eclipse из батника, в котором сначала устанавливаются значения для нужных переменных окружения и только потом запускается IDE.
С другими IDE, думаю, схема будет примерно такая же.

Идите либо работать с тем, что умеете, там вам дадут задачи, либо учиться в универ, если еще там не были, там то же чем-нибудь нагрузят мозг.

PS: на плюсах можно выполнять практически все прикладные задачи, гораздо больше, чем на питоне или java. Но часто трудозатраты будут выше, чем с использованием специализированных языков.
С/С++ обычно используются там где нужна скорость, недостижимая на других ЯП, или для работы с оборудованием на низком уровне.

QtCreator

1.Кроме бесплатного valgrind, есть еще intel vtune работает на порядок быстрее, но стоит денег.
2.sizeof(). Но он выдаст размер только внутренних членов данных класса. Если у вас в классе дополнительно выделяется динамическая память, то sizeof это не учтет. Кроме вас никто не знает сколько памяти жрет класс и как ее правильно посчитать.

Постоянно только таймер.

Из-за того что в первом и втором цикле условия разные, у вас выделяется массив строк (a[]) меньшего размера, чем происходит к нему обращений во втором цикле. Отсюда - выход за границы массива и сбой программы.

Никогда не работал с ардуино и с этой библиотекой, но принципы везде одни и те же.
1.Обычно, когда получаете данные по сети, то получаете не строку с завершающим нулем, а байтовый массив с длинной. Уточните в документации, что именно возвращает tcpReply().
2.При передаче данных по сети нет гарантии, что вы получите за один вызов функции чтения всю переданную информацию. Обычно либо передают в начале размер последующих данных, либо данные должны заканчиваться определенным значением и чтение из потока производится до получения этого значения.

Если tcpReply() возвращает строку с завершающим нулем, то преобразовать ее в String можно просто передав ее в конструктор:
String data(reply);

sizeof - это не функция (хоть и выглядит похоже) - это операция взятия размера.
sizeof всегда вычисляется на этапе компиляции, т.е. в исполняемом файле вместо вызова sizeof уже будет вычисленная константа.
Когда компилятор знает размер массива, как в вашем примере, он вернет полный размер массива.
Но если передать в sizeof произвольный указатель (именно указатель, а не статический массив), он вернет размер указателя.

Статический массив - это не указатель. Указатель - на этапе выполнения занимает в памяти место для хранения адреса. Статический массив занимает в памяти место для хранения данных массива.
Поэтому статический массив - это не указатель. Хотя часто компилятор работает с именем статического массива как с указателем.

Видимо нужно, что бы this->serialPort1->IsOpen постоянно была true, либо изменить условие в while().