Antes de nada: **Ni idea de C#**, pero basándome en [esta respuesta de StackOverflow][1], vemos que tu problema está en que estás pasando una formación de `string` de C# ... que no tienen nada que ver ni con el típico `char *` ni con la clase `std::string` de C++.

Ese es el problema: Desde C++ estás interpretando los datos como algo que no son ... con el resultado que ya has comprobado: *comportamiento indeterminado*. Lo que viene a ser *que peta*, según la terminología actual :-)

Una posible solución puede ser (C++):

    int escribirArchivo( char *buff, int length ) {
      char *ptr = buff;
      int nError = siNoError;
      SI_64 nDeviceCount = 0;
    
      int nIndex = -1;
    
      std::stringstream ss;
      std::string s = "";
    
      // RELLENAMOS EL BUFFER CON 0
      memset( buff, 0, length );
    
      std::ofstream ofs( "test.txt", std::ofstream::out );
    
      SI_CHK( SI_Load( LICENSE_PATH ) );
    
      SI_CHK( SI_GetInt( SI_SYSTEM, L"DeviceCount", &nDeviceCount ) );
      wprintf( L"Device count: %d\n", nDeviceCount );
    
      // SI NO HAY DISPOSITIVOS, SALIMOS.
      if( !nDeviceCount ) {
        ofs << "Sin dispositivos." << endl;
        return;
      }
    
      ofs << "Lista de Dispositivos: " << endl;
    
      // Iterate through each devices to print their name
      for( int n = 0; n < nDeviceCount; ++n ) {
        SI_WC szDeviceName[4096];
        SI_CHK( SI_GetEnumStringByIndex( SI_SYSTEM, L"DeviceName", n, szDeviceName, 4096 ) );
        strcat( ptr, szDeviceName );
        ptr += strlen( szDeviceName );
    
        // Show String
        ofs << "Dispositivo " << n << " " << szDeviceName << endl;
      }
    
      ofs.close( );
    
    Error:
      if( SI_FAILED( nError ) ) {
        wprintf( L"An error occurred: %s\n", SI_GetErrorString( nError ) );
        // DEJAMOS EL ERROR EN EL BUFFER QUE RECIBIMOS COMO ARGUMENTO.
        memset( buff, 0, length );
        strcpy( buffer[1], SI_GetErrorString( nError ) );
      } else {
        wprintf(L"It all went well!\n");
      }
    
      // Cleanups the buffer, closes the camera and unloads SpecSensor
      SI_Close( g_hDevice );
      SI_Unload( );
    
      return SI_FAILED( nError ) ? 0 : 1;
    }

Mientras que la parte de C# podría ser así:

    [DllImport(@"C:\Users\usuario\Dropbox\ANFACO\VISUAL_STUDIO\HIPERESPECTRAL\PRUEBA\Debug\Camara.dll",
                CharSet = CharSet.Ansi, CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
            private static extern int escribirArchivo(StringBuilder buff, int lengt);


    private void seleccionDispositivos()
    {
      StringBuilder sb = new StringBuilder(8192); // 8192 bytes.

      escribirArchivo(sb, sb.Capacity);
    }

Al retornar:

* `0` -> Algun error. `sb` contendrá el mensaje de error.

* `1` -> Ok. `sb` contendrá una serie de cadenas ASCIIZ, separadas por `\x00`. La última de ellas está finalizada por `\x00\x00`. Es el mismo formato usado para `argv`.

Lamento no poder detallar mas el proceso en la parte C# ... me consta que un `StringBuilder` se puede transformar a un `byte[]` ... pero la verdad es que estoy totalmente perdido en esa parte.

Es **muy** importante asegurarnos de que instanciamos `sb` **con tamaño de sobra**; el código C++ **no comprueba** si se *pasa* del *buffer*.

<sub>**Nota**: El código C++ que muestras es bastante dependiente de la librería que usas ... espero que funcione, pero es posible que haya que hacerle algunos *ajustes*</sub>

  [1]: https://stackoverflow.com/q/20752001/8663418