我觉得需要快速回顾一下迭代器。
迭代器（IEnumerator 和 C# 的 IEnumerable）用于以有序方式访问结构的元素，而不暴露底层表示。结果是它允许您拥有诸如以下的外部通用函数。
void Iterator<T, V>(T collection, Action<V> actor) where T : IEnumerable<V>
{
foreach (V value in collection)
actor(value);
}
//Or the more verbose way
void Iterator<T, V>(T collection, Action<V> actor) where T : IEnumerable<V>
{
using (var iterator = collection.GetEnumerator())
{
while (iterator.MoveNext())
actor(iterator.Current);
}
}
//Or if you need to support non-generic collections (ArrayList, Queue, BitArray, etc)
void Iterator<T, V> (T collection, Action<V> actor) where T : IEnumerable
{
foreach (object value in collection)
actor((V)value);
}
正如在 C# 规范中所见，需要权衡取舍。
5.3.3.16 Foreach 语句
foreach（expr 中的类型标识符）嵌入语句
这仅仅意味着值是只读的。为什么它们是只读的？这很简单。由于foreach 是一个如此高级别的语句，它不能也不会假设您正在迭代的容器有任何东西。如果您正在遍历二叉树并决定在 foreach 语句中随机分配值怎么办。如果foreach 没有强制只读访问，那么您的二叉树将退化为一棵树。整个数据结构将处于混乱状态。
但这不是您最初的问题。您甚至在访问第一个元素之前就修改了集合并引发了错误。为什么？为此，我使用ILSpy 深入研究了 List 类。这是List类的sn-p
public class List<T> : IList<T>, ICollection<T>, IEnumerable<T>, IList, ICollection, IEnumerable
{
private int _version;
public struct Enumerator : IEnumerator<T>, IDisposable, IEnumerator
{
private List<T> list;
private int version;
private int index;
internal Enumerator(List<T> list)
{
this.list = list;
this.version = list._version;
this.index = 0;
}
/* All the implemented functions of IEnumerator<T> and IEnumerator will throw
a ThrowInvalidOperationException if (this.version != this.list._version) */
}
}
枚举器使用父列表的“版本”和对父列表的引用进行初始化。 所有 迭代操作检查以确保初始版本等同于引用列表的当前版本。如果它们不同步，则迭代器不再有效。为什么 BCL 会这样做？为什么实现者不检查枚举器的索引是否为 0（表示新的枚举器），如果是，只需重新同步版本？我不知道。我只能假设团队希望所有实现 IEnumerable 的类之间保持一致，并且他们也希望保持简单。因此，只要元素在范围内，列表的枚举器（我相信大多数其他人）就不会区分元素。
这是您的问题的根本原因。如果您绝对必须拥有此功能，那么您将必须实现自己的迭代器，并且最终可能不得不实现自己的 List。在我看来，对于 BCL 的流程来说，工作量太大了。
这是GoF 在设计 BCL 团队可能遵循的迭代器时引用的一段话：
在遍历聚合时修改聚合可能很危险。
如果从聚合中添加或删除元素，您最终可能会
访问一个元素两次或完全丢失它。一个简单的
解决方案是复制聚合并遍历副本，但那是
总体来说太贵了
BCL 团队很可能认为它在时空复杂性和人力方面过于昂贵。这种理念贯穿于整个 C#。允许在 foreach 中修改变量可能太昂贵了，让 List 的 Enumerator 区分它在列表中的位置太昂贵，并且太昂贵以至于无法支撑用户。希望我已经解释得足够好，以至于人们可以看到迭代器的强大功能和约束。
参考：
什么会改变列表的“版本”，从而使所有当前的枚举器无效？
- 通过索引器更改元素
AddAddRangeClearInsertInsertRangeRemoveAllRemoveAtRemoveRangeReverseSort