Взаимодействие C# и C++ кроссплатформенно

Обратите внимание, что здесь явно указаны размеры типов данных и конвенции вызовов. Поскольку мы взаимодействуем с другим языком, нам приходится это знать, и правила написания портируемого кода на С++ здесь не работают. Зато, в отличие от типов вроде size_t, мы всегда знаем, какому типу на C# фиксированного размера он соответствует.

Для size_t используйте в шарповых декларациях IntPtr. Он соответствует размеру указателя на целевой платформе.

Если у вас предполагается кроссплатформенность, то смысл городить огород с stdcall и с подчёркиваниями перед именами? Если выставить cdecl, то никаких проблем на никсах не возникнет.

И вообще, подход будем справедлив и переходе на другие архитектуры процессоров (мы же доживём до того счастливого момента, когда ARM-ы и прочие Байкалы будут поддерживаться в дотнере полном объёме?).

Не будет, сейчас принято писать имя библиотеки как есть и класть в nuget-пакет версии оной под поддерживаемые платформы. В дальнейшем загрузчик CoreCLR и dotnet publish сами разбираются, какую версию использовать.

Если так хочется это разруливать в рантайме — дёргайте вручную LoadLibrary/GetProcAddress/dlopen/dlsym и Marshal.GetDelegateFromFunctionPointer вместо ваших тонн копипасты.

Чтобы такого не происходило, нужно увеличить время жизни делегата, либо сохранив его как поле в объекте, либо каким-то иным образом, в зависимости от обстоятельств.

Чтобы такого не происходило, в сишных библиотеках используется паттерн вида:

typedef void(* callback_func)(void*);
void foo(callback_func* func, void* user_data)

При использовании оных из C# callback_func является статической функцией, делегат к которой аллоцируется в единственном экземпляре. В user_data в дальнейшем передаётся свежеаллоцированый GCHandle, который в этой статической функции разименуется. Это даёт возможность чёткого контроля за временем жизни объекта в нативной среде.

Чтобы такого не происходило, нужно увеличить время жизни делегата, либо сохранив его как поле в объекте, либо каким-то иным образом, в зависимости от обстоятельств.

private GCHandle gch_ppp_output;

internal void SetupCallbacksPPP(ppp_output_d ppp_output)
{
    CleanUpPPP();
    gch_ppp_output = GCHandle.Alloc(ppp_output);
    var p_ppp_output = Marshal.GetFunctionPointerForDelegate(ppp_output);
    //здесь можно передать нативной функции значение p_ppp_output для callback
}

//не забываем освободить 
internal void CleanUpPPP()
{
    if (gch_ppp_output != null && gch_ppp_output.IsAllocated)
        gch_ppp_output.Free();
}