Beginner_programmer

https://github.com/FrankStain/tex-conv
Это пример такого проекта. Многозадачный конвертер текстур.

На верхнем уровне лежит C# приложение с UI на WinForms, вся работа с пользователем выполнена именно тут.
К верхнему уровню подключается C++/CLI ядро, представляющее собой библиотеку классов. Это ядро связывает верхний уровень с нижним, который представлен потенциально несчетным набором плагинов.

Библиотека классов в C# используется как будто это рядовой модуль.

Конкретно для твоего случая я порекомендую поступить так.

• Нижний уровень - проект статической библиотеки, в которой будет весь твой C++ код.
  
• Средний уровень - C++/CLI библиотека классов, в которую и линкуется нижний уровень, свяжет нижний уровень с верхним через свои классы.
  
• Высокий уровень C# приложение, использующее классы среднего уровня.
  

Создаете Solution с двумя проектами, C# Windows Forms и C++ Win32 DLL.
Пишете свой код на C++, делаете dllexport функцию, принимающую, к примеру, void*, куда будут складываться данные.
В C# классе используете Dllimport, через Marshal.AllocHGlobal аллоцируете память, передаете в вызов C++ функции, она что-то там заполняет, потом достаете через Marshal.Copy и работаете с этим дальше