为何重写IEnumerable<T>属性时返回类型协变报错？

我定义了以下C#类：

class X 
{
    public X() {}
}

class A : IEnumerable<X>
{
    public IEnumerator<X> GetEnumerator()
    {
        yield return new X();
    }

    IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator()
    {
        return GetEnumerator();
    }
}

class Foo
{
    public virtual IEnumerable<X> Values { get; set; }
}

class Bar : Foo
{
    public override A Values { get; set; }
}

Foo类包含一个类型为IEnumerable<X>的虚拟属性Values，派生类Bar尝试用实现了IEnumerable<X>的类A重写该属性，预期支持返回类型协变，却遇到错误：

'Bar.Values': type must be 'IEnumerable' to match overriden member 'Foo.Values'

明明类A已实现IEnumerable<X>，为何该重写类型不生效？

核心原因 #

C#的返回类型协变仅支持只读成员（比如只有get的属性、无参数方法），而你定义的Values是可读可写属性（包含get和set），这种场景下协变无法生效：

• 对于get操作，返回A（派生自IEnumerable<X>）是符合协变规则的；但对于set操作，父类约定可以接受任意IEnumerable<X>类型的实例（比如List<X>），而子类Bar.Values要求只能赋值A类型，这会破坏类型安全——你无法把List<X>赋值给Bar.Values，但按照父类的约定这应该是允许的，因此编译器禁止这种重写。

解决方案 #

1. 改为只读属性（推荐）
   如果不需要修改Values的赋值，将属性改为只读，此时就能支持返回类型协变：

   class Foo
   {
       public virtual IEnumerable<X> Values { get; }
   }
   
   class Bar : Foo
   {
       public override A Values { get; }
   }
   

2. 保留可写属性的替代方案
   如果必须保留set操作，无法使用返回类型协变，可以选择：

   • 保持子类Values的类型与父类一致，即仍为IEnumerable<X>；
   • 使用new关键字隐藏父类属性（注意这不是重写，只是定义同名成员）：

     class Bar : Foo
     {
         public new A Values { get; set; }
     }
     

内容的提问来源于stack exchange，提问作者romato