为何C#抽象方法重写允许协变返回，接口实现却触发CS0738？

示例代码 #

public abstract class MyBase
{
    public abstract object DoThing();
}
public interface MyInterface
{
    public object DoThing();
}
public class ClassA : MyBase
{
    public override string DoThing() => ""; // ✅ 返回string被允许
}
public class ClassB : MyInterface
{
    public string DoThing() => ""; // ❌ 此处返回string触发CS0738错误，为何？
}

问题 #

为何抽象方法重写允许返回string，而接口实现却不允许？两者的返回类型规则为何不同？编译ClassB时会出现错误：CS0738: 'ClassB' 未实现接口成员'MyInterface.DoThing()'，'ClassB.DoThing()'因返回类型不匹配object无法实现该接口成员。

原因解析 #

• 抽象类重写支持协变返回类型
  C#允许在重写基类的虚方法或抽象方法时使用协变返回类型——即返回基方法返回类型的子类。因为string是object的派生类，当通过MyBase类型的引用调用DoThing()时，返回的string可以自动向上转型为object，完全符合基类方法的契约，不会破坏类型安全，因此编译器允许这种重写方式。

• 接口实现的严格匹配规则（C# 9.0之前）
  接口本质是一种契约，要求实现类必须严格遵守方法的完整签名（包括返回类型）。在C# 9.0之前，接口不支持协变返回类型，隐式实现接口成员时必须返回与接口定义完全一致的类型。哪怕string是object的子类，编译器也不会将string DoThing()视为对object DoThing()的实现，因为这违反了接口契约的严格匹配要求，所以会抛出CS0738错误。

• C# 9.0及以上的改进
  在C# 9.0及更高版本中，接口实现也支持协变返回类型，此时示例中ClassB的写法是合法的，编译器会自动识别string DoThing()是对接口方法的实现。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user3163495